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閱讀旅圖:深度學習的技術


1950 年代,IBM 有位電腦科學家名叫亞瑟.山姆爾,很愛下跳棋, 所以他寫了一個電腦程式, 叫電腦跟他對打。 他開始下棋,結果他贏了。

人們總是喜歡做有挑戰的事情,後來他又寫了一個副程式,在背景執行,只做一件事:就是計算機率,評估目前的棋局,比較贏棋和輸棋的機率,每下一步棋,就重算一次。然後他又跟電腦對打,結果電腦依然贏不了。

山姆爾想要不斷挑戰高手,讓下棋產生樂趣,於是想讓電腦再「更聰明」一點,便請電腦有空就要自行練習﹙自己對打﹚。 電腦於山姆爾上班期間,開始「自己」下棋,一邊收集數據,當數據越收集越多,它的預測準確度就開始提高。 

直到有一天,亞瑟.山姆爾下班後回來跟電腦對打-結果山姆爾輸了,從此再也回不去了。

亞瑟.山姆爾創造了一台機器,它的能力青出於藍,更甚於藍。這是機器人演化的過程,人也是一樣,需要不斷的學習,並且拉高自己的層次。

楊大輝於《深度學習的技術》一書中提出,學習的五個層次,一層比一層更深,一層比一次層更有價值。


❙ 第一個學習層次是「記」

當學習感到一定程度的困難、挑戰時,記憶才會更牢固!

為了記憶,重讀是最多人使用的策略,約為84%,但研究結果顯示,對鞏固記憶並不是那麼有效!﹙唸書超辛苦的,就是方法不對…﹚重讀的效用,在於短期記憶,但內容未必能成為長期記憶。

如何記得牢,若某些事情滿足了記憶條件,就會被記得好。

記憶條件有分很多種,能激起你情緒的事情、有押韻的句子、有趣的故事、引人入勝的圖片,這些都是滿足了記憶條件的東西,因為具有新奇的特性,大腦就會特別感興趣。

例如:有人架刀子在你的脖子上,要記住某些句子,肯定你一輩子都忘不了,因為「危險」引發你強烈的情緒,進而滿足你的記憶條件,這個你會記得很久。除此之外,運用聯想的策略,還有重複性,這些都會有讓人強化記憶的效果。

接續介紹學習的理論,值得注意的是,於學習過程中,個人的感受往往不準確。集中練習與重複閱讀,會讓你以為學到很多,進而產生「我已經記住了所有」的錯覺,然而,從研究中得知,當學習感到一定的困難與挑戰,記憶就會更牢固。

介紹被最多人支持的五種學習理論的其中兩種:

① 提取效應

當我們在學習內容之後,透過完成記憶的提取練習,方式為僅憑著回憶把之前學習的內容,寫在一張白紙上,就可以將內容記得更久更好。研究顯示,這比重讀的效果超出了一倍之多。


② 間隔效應

於學習規劃上,可以善用間隔效應,將學習的內容進行分割成幾天來完成學習,效果會比集中在一天記得更長久,例如:在一天之內用4小時學習數學的「集中練習」,相對於把4小時分散在4天,每天學1小時學數學的「間隔練習」能讓你效果更佳。
沒有痛苦,沒有成長。﹙No pains, no gains﹚
❙ 第二個學習層次是「懂」

人的能力為何有差異,原因在於理解知識的程度不同。人與人的理解力是不對等的,有些人能輕易對知識達到深層理解,而有些人無論重複多少次,依然沒有進展。

懂意味著你理解知識,知道前因後果,知道這知識為什麼管用,能起到什麼作用,就是「理解力」程度的表現。那麼如何來提升理解力呢?

介紹將理解力最大化的五個其中兩種:

① 理解相鄰可能

為何人會理解呢?就是具備前提知識。假設你從未學過任何醫學術語,也不了解醫學的基本知識,這時讓你嘗試閱讀醫學論文的話會發生什麼事呢?

就是完全看不懂,哪怕裡面全部都是中文字。因此,一個知識點能否被你所理解,最重要的是具備「前提知識」,藉由相鄰可能﹙利用生物演化是逐步演化而成,每一次演化就會高一個層次。﹚,就會讓你的知識演化。

② 理解的發散模式

理解一個問題,除了具體有前提知識之外,還需要思索出正確的理解角度。例如,小孩問,1+1=?你的回答案是2,這是邏輯的角度,那你回答是「田」,那代表你具體前提知識﹙認識田這個國字﹚,同時用一種放鬆、有趣的思維角度,才會真正的理解,為何2可以,田也是可以的。


知識是一種理性的思維﹙符合邏輯,有因有果,容易理解﹚,這於成人世界中早已理解,未來是一個創意的世界,打破思維定勢、讓自己用多個角度去理解知識的方法,就是將自己的大腦的思維模式,從專注切換到發散模式,讓你的思緒天馬行空,進而獲得新的答案,這樣的思維方式,也被稱之為「創意思維」。

❙第三個學習層次是「網」
一個人的實力能有多大,全都展現在他的知識網裡。
假設小明和小強各有100 顆一模一樣的彈珠,小強的彈珠用盒子裝得好好的,大小分別排列好,然而小明卻利用彈珠排列成了一個米奇老鼠的圖形。

一樣是100顆彈珠,呈現的價值不同。獨立的「一堆知識」與相連在一起的「知識網」,本質有極大的差異,兩者的數量相同,但所包的價值、深度、質量,卻是在天秤的兩端。


從自然界的觀察,單一隻蜜蜂威力不大,但整群就會讓人害怕。大腦的神經元,單個獨立的神經元能傳遞與接受非常簡單的資訊,基本上不構成什麼作用。可是當我們的大腦有幾百億個神經元互相連接、通訊時,大腦就有了意識、思考、記憶、感知、複雜的行為,連人工智慧都難以模仿。

所謂的「知識網」其指的是由許多不同的知識點連接、編織而成的,其中包括內隱知識和外顯知識

外顯知識指的是任何「透過符號系統表達的知識」,例如:課堂上的知識,閱讀書籍的知識。而內隱則指的是非透過符號系統表達的知識,例如:一個人處事風格,可能是源自父母,但父母從未告知他,這就是內隱。

感覺起來,外顯與內隱知識是會分離,但其實是互通的。例如,一位桌球教練經由外顯知識來告訴你正確的揮拍秘訣,但你一直無法瞭解,一直到有一天,練習的量夠了,同時你也「忽然」懂了,這時對教練的話產生頓悟,這就是互通的結果。

思維看不見,但思維能夠可視化。當我們透過紙與筆把知識寫在紙上,然後思考知識之間的關係,哈佛大學的教育學家們稱之為思維可視化。當你將思維可視化後,你可以更清楚的意識到自己的思考過程是如何進行的,運用這一個方法,將自己的知識加以排列組合,並整理所學。

書中提到三種「思維可視化+排列知識」的方法,分別為:
  1. 心智圖:用於搞清楚自己知道什麼。
  2. 概念圖:用於搞清楚自己想通什麼。
  3. 三力圖:用於搞清楚自己關鍵是什麼。
三種方法,都需要經過刻意練習而成,同時也各有優缺點。無論你想要學習什麼,務必先徹底瞭解原則與原理,才開始展開,否則,不論你是如何的刻意練習,效果也不會出現。

最後,不論你用了什麼方法,關鍵不是知識,也不是工具,而是你到底「想」排列什麼?達到什麼目的?呈現什麼結果?

❙ 第四個學習層次是「拓」
高手與一般人實力差別是?

當你讀到一個知識點時,如果你只是照單全收,那麼你就僅僅收穫了一個知識點。但是,如果你讀到一個知識點之後開始思考:
  • 這知識是否正確呢?這知識提醒了我什麼?
  • 這知識與我的生活、工作領域有什麼關聯?
  • 有沒有其他知識,能取代眼前這一知識?
可以預見,當你在學習中進行諸如此類的思考時,你自然就會獲得大於一個知識點的收穫,可能是兩三倍的收穫。

可是,不論我們如何學習,都會遇到瓶頸,如何打破呢?就是透過學習其它學科的知識,把其它學科的知識遷移到本科,就會突破我們原來的界線,這是拓的方法之一,知識的多樣性。


一個有趣的研究指出,諾貝爾獎得主並未比一般的科學家,有更多的時間來精進專業,相反的諾貝爾獎得主的興趣更加廣泛、參加更多的活動,例如:音樂、美術、手工藝等等。

一個跨領域的學習,可以帶來優勢。運用這樣方式,於職場也是一樣可以。於有限的時間內,要在一個領域裡成為專才,先培養一技之長,衡量標準不是證照就是經歷。然後再策略性拓展自己的知識邊疆,運用跨界的能力,創造屬於自己的風格。

遇到「知識無用」該如何?例如,我知道光的移動是每秒 299792459 米,但我不知道又有什麼關係,知道這些無用的知識,只是多消耗大腦的能量,給吃零食找到最好的藉口罷了!

不過,知識真的無用嗎?找遍上下全身,發現這些知識用來--啟發創意之用。世界上沒有「無中生有」的創造,所有的創造都是靠「重新組合」或是「融合」而成。

蘋果的賈伯斯提到對創造性的看法:「創造性是把不同的事物連結在一起。」更有研究指出,那些成就較高、生產力更大的科學家們,有一個共同的特色,就是同時研究好幾個題目,在不同的題目之間轉換,透過跨領域來創造。

面對無用的知識,你需要的是讓自己盡可能的與自身產生聯想。也就是,當你看到無用的知識的第一個反應﹙認定它沒用﹚之外,再多想一層,這些知識和我目前所做的東西,有什麼關聯?或許就有許多意想不到的收穫。

❙ 第五個學習層次是「活」
它是記-懂-網-拓唯一要去的途徑。
何飛鵬先生分享一則故事,他說,我有一個同事,非常喜愛讀書,可謂滿腹詩書,出口皆學問。可是他工作卻經常犯邏輯上的錯誤,思考問題也常自相矛盾。他那麼愛讀書,為什麼對他在工作上的幫助不大呢?

原來他是一個讀死書的人,博學強記,但他不太消化,並沒有把書中的知識,轉化成自己系統化的邏輯,所以遇到問題,當然無法有效地轉化、使用。讀書無用,因為讀了書都沒在用。

活的概念用另一個角度解讀,就是用出來,強迫自己把所得到的知識用出來,因為只有用出來,才真正學會,也才真正懂得道理。

來個「一石三鳥」吧!常識告訴我們「一分耕耘,一分收穫」才是正確,而一石三鳥不存在現實生活中。我們來思考一個例子,透過這一本書的介紹,我們知悉寫作是一個很好的思維孵化器,寫作可以寫於自己的筆記中,也可以寫在部落格。

若是利用書本所教的方法,讓自己的寫作很有效率,然後再放到Blog與他人共享,這樣得到的收穫,遠比只讀了一本書效果強大好幾倍,可謂一石三鳥﹙得到學習的方法,產出一篇文章,分享於Blog與他人連結﹚,不是嗎?


這是加工知識的第一階段,若能再將進行「排列」知識,將這些知識融入自己的工作中,像興正就是融入課程中,這樣一來,於課程中就可以經常複習,同時又產生新的理解、新的想法,讓知識去增長知識。

這樣一來,對知識的理解加深,透過實際的行動驗證,才有機會灌入自己的知識體系中,也讓自己所學的知識,能有應用與發洩的管道,真正地成長。

這就是活,活不會單獨存在,而是一種整合、一種不可言喻的存在。不需要特別去追求,而是,只要你能真正的「活」出自己來,你即能感受到。

❙ 結論:深度的學習,高速的成長
麥特.瑞德里於《當腦中的"概念”交配起來》這一則演說中提及,人類是會匯集他們的大腦, 並讓腦中的概念結合再結合, 使其互相連結,進一步來說,是繁衍。

張忠謀先生提到,踏出校門時,根本不認識Transistor(電晶體)這個字,但是過不了幾年,很多人全都知道電晶體的存在,可見知識是以很快的速度前進,如果無法與時俱進,就只有等著失業。

閱讀此書,我最有收穫的是「網」的層次,其中提到了排列知識,其實排列知識就是「有意識地為大腦重新佈線」,是「手動」將外顯知識進行、嘗試不同的方式連接。是主動地調整自己大腦的網絡結構。

不斷將自己的內隱知識融入,透過嘗試錯誤法來連結內與外,好讓自己產生頓悟,使自己的能力不斷的向上提升。書中也提到,一個菜鳥的攝影師為何比一個頂級的攝影師遜色,就是因為他的大腦裡的那一片「攝影網路/攝影知識網」連結密度低、速度慢,而無法像頂級的攝影師按下快門一瞬間,同時考量顏色、故事性等等。

實力不是用看的,而是展現於你的知識網裡,無論身處何種行業,都要跟上潮流,不斷重排個人的知識網。要跟上潮流,必須建造一艘可乘風破浪的船,而深度學習就是建船的工具,也將會讓你有學習的良好習慣,好讓我們悠遊於職涯的大海中。

❙ 更多資訊...
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