学习的底层原理

什么是学习?

学习是一个系统为了适应环境而形成的一种长久的变化,通过这种长久的变化系统能够在下一次更有效的完成同类的工作。 —— 赫伯特·西蒙

这里「系统」指心智系统,涵盖包括组织、个人、计算机等对象。

心智计算理论

认知心理学的终极结论是心智计算理论。程序 = 数据结构 + 算法,大脑也是如此,心智 = 心理表征 + 计算。心理表征对应一切观念、意向、感受、情绪的内在心理结构。所谓的加工和计算,就是指我们的推理联想、类比这些思维的动作。“人工智能模拟人类的行为,本质上也是模拟的这种表征转化的模式”

记忆分为两类, 工作记忆长时记忆。工作记忆中的统统都是心理表征,如果我们的心智是一个心灵剧场,工作记忆就是我们的舞台,中央执行系统就是舞台总监。舞台是有限大的,可以容纳几个演员,但是后台(长时记忆)是无限大的,大量的演员是距离舞台很远的,经常错过演出。

什么决定了演出的水平?

  1. 舞台调度能力(工作记忆)
  2. 演员的质量(长时记忆)

怎么衡量这两个指标

  1. 流体智力 即一般意义上的智商,决定了我们的计算速度、推理能力、短时记忆力,有生理基础的,成年之后慢慢下降。
  2. 晶体智力 是长时记忆中的优质的陈述性记忆,其核心是清晰、稳定、准确的 概念

学习理论

学生是否能习得新信息,主要取决于他们认知结构中已有的有关概念;意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有的有关概念相互作用才得以发生。 —— 《意义学习新论》

学习的几个阶段

表征 学习,从刺激到符号
概念 学习,从符号到类别
命题 学习,概念间关系
理论 学习,命题组成理论

最重要的事概念,因为表征太普遍了,只有概念才能让我们恰到好处的归纳和整理世界,它也是命题和理论的基础,概念的稳定性决定了整个思维框架的稳定性。

教育心里学中有一个六阶段理论,其中有一个阶段 “新信息进入原有命题网络”,这就相当于第四个阶段。

新概念与老概念的关系

  1. 下位关系,老概念囊括新概念,例如晶体智力就是对智力的修补。
  2. 上位关系,老概念支撑新概念的建立,例如苹果、菠萝、梨子和水果的概念。
  3. 并列关系,类比。

影响学习能力的因素

关键性概念的稳定性和清晰度决定了学习能力。现在的很多概念都是被严重污染过的,在这些幽灵概念和现有概念发生关系之前,他们就是垃圾,是跑龙套的演员。

多元思维理论

思维模型的本质是由特定的概念、命题和理论所构成的长时的陈述性记忆。

什么是多元呢?多元指的是你有足够多的健壮的、清晰的、稳定的由各类概念明天和理论所构成的陈述性记忆,他们能从不同的角度让你分层次地去把把握和理解这个世界的规律,这就是晶体智力的内涵。同一个现象你看起来像不知所云,但是透过某种理论的晶体看起就是规律。所以,与其说一个人看待问题的视角很特别,不如说他记住了足够多的概念和命题来陈述这件事情。那么怎么能够记住呢?

刻意练习

《刻意练习》是安德斯·埃里克森提出的概念。它里面特意提到,刻意练习的关键就是要创建特定的心里表征,这些表征是信息预先存在的模式,这些模式保存在长时记忆中,可以用于有效且快速的顺应某些类型的局面,对于所有心理表征有一点是相同的,尽管短时记忆存在局限,但他们使得人们可以迅速地处理大量的信息。事实上人们可以把心理表征定义为一个“概念式的结构设计”,用于回避短时记忆的局限。一言以蔽之,刻意练习就是把这些东西放进长时记忆的一个动作,并且让长时记忆能够迅速地拉回工作记忆。具体应该怎么做呢?

  1. 明确任务的输入和输出(决定稳定性)
  2. 用大量例子重塑大脑连接(决定清晰度)

再回到开头提到的学习的本质。”学习是一个系统为了适应环境而形成的一种长久的变化,通过这种长久的变化系统能够在下一次更有效的完成「同类」的工作“。为什么高手总是能举一反三、触类旁通?因为他脑子里的关键理论的晶体都是粗壮的大逻辑,所以总是能够找到共性和规律。

对比反馈

”对比反馈“是最好的学习方法之一。它的核心原理就在于通过对比,你让80%的东西变得不重要了,最大体量的那个东西变得不重要了,剩下的20%的差距马上就出来了,因为简单的东西是不重要的,但是它很惹眼。复杂的东西是很细微的,但是它很重要,你让细微的东西体现出来之后,你就练细微的东西,练这20%。