23 创继视角¶
创验是自己探索并检验模型,继承是重建他人的模型。继承学习仍需主动加工,并应先核对理解是否忠实,再检验模型在新情况中的效果。
还有学习
这里先简单介绍一下创继视角。
可能你曾对下面的问题感到过疑惑:
◎ 如果世上只剩一个人,那还存在学习吗?
◎ 为什么很多刚入学的研究生会误以为读研就是上课?
当我们引入创继视角后,就能清晰地解释这两个问题。
枯草¶
现在,想象你回到了8岁的童年,在乡间玩耍,闲来无事,随手拽断一根枯草取乐。
当你把3根枯草拧在一起时,发现拽断它们变得困难了。
拧成5根时,更加吃力了。
于是你下意识地进行了抽象和归纳,渐构了一个联结模型,可以根据干植物是否拧在一起和根数推测拽断的费劲程度。其规律是“拧在一起的干植物根数越多,拽断越费劲”。
为了验证这个模型, 你将另一品种的7根干草拧在了一起, 果然拽起来更费劲了。
然后,你把这个模型分享给了小伙伴,隔天他就应用该模型做了一个草绳秋千。
在这个故事中,你和小伙伴都进行了学习,区别是:在你的学习中,你创造并验证了一个可泛化模型,而在小伙伴的学习中,他将你的模型在自己的脑中进行了重建。
创验学习¶
在这里,我们将创造并验证可泛化模型的行为称为“创验学习”。
继承学习¶
而重建他人的可泛化模型的行为则被我们称为“继承学习”。
创验流程¶
创验学习包含以下几步:
- 搜集数据:搜集众多原始数据,可以是直接数据,也可以是间接数据。
- 抽象类化:从数据中编码感兴趣的对象,再进一步抽象类化成概念。
- 建构模型:提出关于从输入(推测依据)到输出(推测目标)关系的猜想。
- 验证模型:用未见情况来验证模型的泛化能力。
如果泛化失败,则返回 1 ~ 3 步中的某一步,再来一遍,如此往复。整个流程是一个反复迭代的渐构过程。
枯草创验¶
以上面的枯草故事为例。
- 搜集数据:你在三次拽枯草的过程中,积累了直接数据。在此称其为“数据”,意味着你尚未决定要聚焦于哪个信息,可能是草的颜色,也可能是草的高度;称其为“直接”,则意味着你的数据是从现实交互中直接获得的,而非从他人的语言中获得的。
- 抽象类化:当你聚焦于 1 根、3 根、5 根时,意味着你明确了对象。随后你又把这些对象类化成了根数这个概念,用于代表 1 根、3 根、5 根,以及未见的具体根数。干植物是否拧在一起和拽断的费劲程度也是这样得到的。
- 建构模型:你将干植物是否拧在一起和根数作为输入(推测依据),把拽断的费劲程度作为输出(推测目标),猜测二者的关系为“拧在一起,根数越多,越费劲”。这便提出了输入到输出关系的猜想。
- 验证模型:你用所建模型对未见情况(7根)的推测结果去比对实际结果,便是在验证模型。
在这个故事中没涉及更新模型,如果泛化失败,你就需要跳回第 \(1 \sim 3\) 步中的某
一步,再来一遍。
继承流程¶
继承学习的流程也很相似,但每一步都有差异:
- 获取材料:获取学习材料(如语言讲解、文字记录、动作演示等)。
- 理解语义:理解学习材料的含义(如划分句子成分、确定多义词在句中的含义等)。
- 继承判模:根据学习材料重建判别模型,以明确每个概念所代表的对象群,也就是外延。
- 继承联模:根据学习材料重建联结模型,以明确从输入空间到输出空间的映射关系。
- 比对模型:根据学习材料判断已建模型和要继承的模型是否一致。
如果比对失败,则返回第 1 ~ 4 步中的某一步,再来一遍,如此往复。这依然是一个“渐构”过程。注意,继承判别模型和联结模型的两步并没有先后顺序。
继承而来的模型,最后还是要用于推测未见。不过,若不先判断自己是否继承了正确的模型注,当泛化失败时,就无法判断究竟是自己理解错了,还是学习材料表达错了,或是继承的模型本身的泛化能力有限。这就是要先比对模型的原因。
枯草继承¶
还是以枯草故事为例。
- 获取材料:你对小伙伴的口头讲解,就是他获取的学习材料。
- 理解语义:理解口头讲解的含义。
- 继承判模:他根据你的讲解,渐构干植物是否拧在一起、根数和拽断的费劲程度这三个概念的判别模型,以确定每个概念所代表的现象群。这是在继承概念。
- 继承联模:他根据你的讲解,渐构从干植物是否拧在一起和根数推测拽断的费劲程度的映射。这是在继承联结模型。
- 比对模型:他拿起一片枯树叶,问你这是不是所说的“干植物”,你说不是。这便是在比对模型。注
比对失败后,由于问题出在你的用词并没有准确表达你的意思,你又补充道:“得要细长的干植物。”这便跳回到了获取材料这步,调整他对干植物所渐构的判别模型。
并非被动¶
继承学习不等同于被动学习注,甚至很少被动发生,因为本书中定义的继承学习是一个需要加工和理解学习材料的渐构过程。一个人可以被动地记住学习材料,但很少会在被动状态下用学习材料渐构出可泛化模型。
无须教师¶
继承学习不等同于接受学习,因为接受学习是在有老师教授的学习中所划分的类别,外延更小,而继承学习并不需要有老师参与,可以一个人自行主导。
无须完美¶
至于创验学习,也并非只有创造出完美的模型才算。因为在本书中,学习的一般定义是以目的来判别的,只要目的是塑造可泛化能力,就被归为学习。
枯草失败¶
假如,在枯草故事中你未能渐构成可泛化模型,这依然被归为创验学习。此外,当前的材料力学对这个问题已有更系统的概念体系,还适用于铁丝等其他材料,但这些不影响你在枯草故事中的行为被归为创验学习。
一人学习¶
现在,我们可以回答前面提出的第一个问题了——如果世上只剩一个人,那还存在学习吗?
答案是“存在”。因为一个人依然能跟大自然进行交互、渐构可泛化模型。
之所以有人会犹豫,是因为他们在学校的经历使其仅把继承学习归为学习,于是当世上只剩一个人时,继承他人知识的行为就不存在了。
并非科研¶
注意,创验学习不等同于科研。在本书的概念体系中,科研是创验学习的一个子类。
因为创验学习的判别依据在于所建模型是否是继承而来的,并不要求非要建从未有过的模型,而科研有这个要求。
见人下菜¶
例如,一个5岁小孩在与父母的交互中渐构了一个模型——只要自己闹,父母便妥协。我们会称“这个孩子学会了拿捏父母”。该行为就是创验学习,但不是科研。
更加普遍¶
同时,也不要觉得“创验学习离普通人很遥远,只有继承学习才贴近生活”。
如果从知识的数量来看(包括内隐知识),一个人一生中所渐构的大多数知识均来自创验学习。因为个体并不会时刻获取他人的学习材料,但却会时刻与环境交互,只要与环境产生交互,大脑就会下意识地进行创验学习。
儿童创验¶
例如,儿童从出生开始便不断地进行创验学习,增加对世界的认识。即使一个人从没上过学,也会独自渐构出“东西扔到空中会落下”“开水溅到身上会被烫伤”等模型。
等到了上学年龄,开始继承他人的模型时,很多孩子会反驳老师,比如,不同意“力是改变物体运动状态的原因”。这恰恰证明了,在进行继承学习之前,他们早就自己进行了创验学习。
娱乐¶
其实,玩游戏、看电影等行为,本质上也是创验学习。以看电影为例:
◎ 看新电影就是在搜集新数据。大脑为了鼓励人们搜集新数据,会分泌多巴胺。这也是为何人们能刷一整天的短视频。
◎ 不同观众对相同电影有不同理解,这是因为人们聚焦的对象不同、抽象方式不同,最终渐构出的概念及其关系也不同。
◎ 当人们看完电影后,总会想得出一个个人生道理,大脑也会分泌多巴胺来奖励这个建模行为。这也是为何“学到知识的感觉”也可以成为商品。
◎ 当某人说 “看不懂” 时,不是指他看不懂电影里的事件,而是指他没能将电影事件抽象成合适的概念及其关系。
也就是说,在现代娱乐产业中,有相当一部分消费,在本质上是人们在为创验学习付费。之所以大众普遍没意识到这一点,是因为大众所使用的“研究”“学习”“娱乐”等概念,都是基于社会视角的划分。我们可以通过梳理这种划分的形成来揭示这一点。
在语言尚未形成的时期,人类的远古祖先高度依赖创验学习,不得不亲自经历搜集数据、建构模型、验证模型的全过程。为了增加存活概率,大脑在演化中发展出了对学习进行奖励的机制,通过分泌多巴胺增强个体与环境交互的动机,好奇心和探索欲也因此而诞生。
随着人类社会的发展,逐渐出现了知识生产与知识应用的分工:一部分人专注于创造和验证新知识,被称为“研究员”或“科学家”;另一部分人专注于应用已有知识进行生产,被称为“工程师”。而在形成这种分工之前,每个个体都必须经历一段漫长的知识继承过程。
然而,社会分工并不会抹去大脑在数亿年演化中形成的机制。每个个体,至今依然保留着对创验学习的欲望,市场也根据这些原始欲望创造出了对应的商品帮助人们进行排解。只不过这些排解行为在社会视角下被划分到了娱乐的范畴,因为它们未能促进社会总体知识的增长,却仍要进行着。只有那些有助于扩展社会总体知识的创验学习,才被划分到了科研的范畴。
读研任务¶
现在,我们也能回答“为什么很多刚入学的研究生会误以为读研就是上课”了。
在现代教育设计中,有一个明显的分层——本科生以前的校园学习以继承学习为主,研究生的学习以创验学习为主。研究生的工作就是创造并验证新模型(知识)。刚入学的研究生,由于此前的校园学习经历全是继承学习,所以会认为研究生的学习依然是上课听讲、完成考试。
创继特点¶
以上介绍了如何判别创验学习和继承学习,下面谈谈二者的主要优劣。
创验劣势¶
创验学习最大的劣势是需要不断试错。当我们拿到数据后,便会面临以下问题:
◎ 要关注数据中的哪些对象?
◎ 要将这些对象抽象成什么概念?
哪些概念之间有关联?
○ 关联具体是什么?
这些问题都是开放的,且环环相扣。如果到了某一步走不下去,可能就要回到起点重来,甚至要重新搜集数据。就算每一步都做出了最优选择,最终仍可能得不出可泛化模型。
成功因素¶
例如,一个人搜集了很多个人成长故事。他对成功很感兴趣,于是把能否成功作为输出(推测目标),寻找可以预测成功的输入(推测依据)。随后他将努力和选择作为了备选输入(推测依据),想分析哪一个更能决定成功。
最开始,他认为努力决定成功,后来又觉得是选择更重要。但最后发现,不论哪个结论都不具有普遍性,建模失败。
后来他才意识到,每天花两小时看书既可以被归为努力(这么做),也可以被归为选择(这么做)。也就是说,他在构造努力和选择这两个概念时,本身就没有渐构明确的判别模型,导致概念模糊,因此注定得不到可泛化模型。
甚至,连成长故事也需要重新搜集,因为这些故事已经被讲述者抽象过了,仅保留了讲述者感兴趣的部分。
继承优势¶
继承学习的优势,顾名思义,就是源自于对他人知识的继承。因为省去了搜集数据、建构模型和验证模型的过程,比起创验学习,更省钱也更高效。
不解原由¶
但继承学习的最大缺点,恰恰在于学生没有经历创造的过程,导致学生容易产生两个疑问:
- 为什么要这样创造概念?
- 学习这些知识有什么用?
这两个疑问也会带来相应的后果:
- 如果学生认为概念是天生固有的(类固有观),只是前人发现得早,就会倾向于自己去“悟”,忽略原创者给的定义。
- 如果学生不明白知识的用途,可能会质疑学习的必要性,对学习产生抵触。
不解功¶
例如,不少学生在学习功的概念时,会疑惑于“为什么功被定义为力和力方向上的位移的乘积”。按照这个定义,手拎水桶平移多远都不做功,可明明费了那么大的力气。
同时,一旦学生认为功是先天固有的概念,就容易忽略教材中的定义,自己去“悟”,进而困惑于“为什么自己悟不出来这样的定义”和“前人是怎么悟出计算公式的”。
哪高效
之前不是说继承学习的效率更高吗?但例子里的学生都产生排斥了,不是低效了吗?
发收协议
这里说的“高效”是指:在学习相同知识时,继承学习的效率上限更高,毕竟能继承既有成果。
但是,这种高效也是有前提的:学生必须能够借助学习材料有效地渐析出知识。
这实际上还涉及语言交流问题。
按理说,想要让交流更高效,在学习材料的发出者和接收者之间,应有明确且统一的“交流协议”,让学生在学习前就能知道会接收到哪些类型的材料、不同类型的材料该如何使用,而发出者/编写材料的人也应遵循相同的协议。
申请效率
大家都知道,使用申请表处理事务的效率很高,例如银行的业务。
为什么?
因为接收者能提前知道会接收到哪类信息,以及不同信息该如何处理。
而且,申请表大都有固定的样式,接收者可以提前知道应到哪个位置查看所需信息。
知识不同¶
不过,继承新知识时,学生不是不知道要讲什么吗?怎么提前知道?
明确类型¶
这里的“提前知道”指的是知道材料的类型,而非材料的内容。注
例如,当学生要继承一个概念时,材料的类型会有定义(内涵)、特征、正反例、属性等,供学生渐构概念的判别模型。当学生要继承一个定律时,则材料会在讲解输入、输出概念的基础上,提供二者之间的相关性、关系表述、数学公式等类型的内容,供学生渐构联结模型。
单边协议¶
如果你翻一下高中教材,就会发现,教科书其实就是这么编排学习材料的:开头用生活现象引出问题,然后给出概念的定义,接着逐个讲解特征并提供正反例,再介绍性质和相关命题。
只要学生提前知道这些材料的类型,以及如何正确使用各类材料,就能高效地继承知识。
只可惜,在我们从小到大经历的教育里,这种“协议”是单边的。学生并不知道会接收到哪些材料,以及这些材料应如何使用,都是凭感觉,都是靠教师“喂”,拿到什么就学什么,多为被动,更别谈有选择地组织材料了。
厨师做菜¶
如果把学生比作厨师、教师比作帮厨,那这就好比帮厨准备好了食材,但学生却不知道该如何烹饪,只能按顺序把拿到手的食材一个个扔进锅里。
实践补全¶
并且,继承学习的大多数劣势只有在人们止步于实践、一直停留在思考层面时,才会存在,当结合实际应用后,就不再会是阻碍。
由何而生¶
可见,继承学习确实是更高效的。但仍有不少人还是隐约觉得继承学习低效,那这种感觉究竟是从哪里形成的呢?
主干提要¶
- 提供更多材料以明确创验学习和继承学习的内涵和其他学习类型的区别。
- 个人与环境产生交互时,就可以发生创验学习。
- 创验学习最大的劣势是需要不断试错。
- 继承学习的最大缺点是不理解为何如此构造概念,以及所学知识的作用。
- 继承学习的缺点会在实践中自我消解。
- 明确在继承学习中涉及哪些类型的材料以及材料的用法,能提高学习效率。
- 在校园中,学习材料的类型和用法通常只有老师明白,学生不明白。
概念提要¶
◎ 创验学习流程:搜集数据、类化概念、建构模型、验证模型的循环。
◎ 继承学习流程:获取材料、继承判模、继承联模、比对模型的循环。
◎ 继承学习 vs 被动学习:继承学习与被动还是主动无关。
◎ 继承学习 vs 有老师学习:继承学习可以不用老师教。
◎ 创验学习 vs 科研:科研是创验学习的子集,要求必须创造未有的知识。