学会如何学习
学会如何学习?对我们来说是一个既陌生又熟悉的问题。从小学到大学的学习历程,我们听过无数的同学和老师介绍该如何高效学习的经验,我们自己也可能有着自己的学习技巧和心得。写这篇文章的目的主要是我在去年的时候看了学习观的视频,可以说是深受启发,将之前我懵懵懂懂所掌握和了解的学习规律清晰的总结出来了。所以我这里结合自己的学习经验来谈谈学会如何学习。
1 独立思考走出舒适圈(样本多样性)
可能在高中时代我们都遇到过学神类的同学。这种学神类的同学平常看似不太努力,上课的时候学神同学有一半都在睡眠中度过,偶尔听一下课,作业题也不全做,只选少部分题目去做。考试的时候学神同学在题目难的时候数学能考140+。题目简单反倒可能会因为粗心马虎或者填错答题卡等原因考+。学神类同学的存在往往让那些平时刻苦努力认真听课,完全按照老师要求做但成绩平平的童鞋非常非常地生气。
为什么会有这样的现象呢?直到多年后我才明白其实学神类同学也没有什么神奇之处,他们中的大多数只是无意中掌握了一个学习的基本原则,即 独立思考,走出舒适圈。学神类同学 上课大多数时间要么在睡觉要么在自己做题,那是因为对于基础好的学神同学来说 老师讲的内容 大部分他已经是非常熟悉的了,如果再认真地听下去除了能增加一点熟练度外没有什么太多的收益。而学神童鞋其实在遇到少数自己不懂的内容的时候,是会认真去听的,甚至还会非常较真的和老师和其它童鞋去讨论。
这个用机器学习里泛化能力来解释就是 样本的多样性决定了你模型的泛化能力。把一个类型的题目做1000道,和做10道不同类型的题,表面上来看前者的数量远大于后者,但从真正学习的意义上来讲后者的更加有效高效。
2 记忆不是学习,信息不是知识,要学会举一反三(学习函数映射关系)
我相信大家在听其他同学和老师介绍学习经验的时候都不止一次听过一个词 就是举一反三。学习要举一反三,不能太死板。这句话我们听了太多。这句话确实说得是非常正确的,可是遗憾的是举一反三这个词还没有完全点出 学习新知识的本质,也没有告诉我们该如何举一反三。所以大家都知道也都很想达到举一反三这个境界,但是不知道如何去实操。
从机器学习的角度来定义举一反三就是 我们要学习的是一个函数映射关系,而不是凭借记忆***记硬背输入和输出 。这就是小学的时候你可以通过死记硬背99乘法表就足以应付考试,而到了初中高中就不行了的原因。例如学习乘法运算,只要我掌握了乘法运算的规则,对于任意的两个输入,我总可以得到它们的乘积是,这就是一举反三,你学习到的是一个函数映射,而不是像查表法(99乘法表)去在有限的例子中查找结果。
很显然学习函数映射关系的好处就是 可以应对无限种可能的输入,并且可以对从未见过的输入情况作出反应。与之相反就是靠死记硬背,靠查表发来学习乘法,即我记住了,但是遇到表里没有的内容我就不会了。我们伟大的先哲很早就发现了这一点,庄子讲吾生也有涯,而知也无涯。以有涯随无涯,殆己。这句话解释起来就是 人的生命是有限,人的大脑的记忆能力也是有限的,但知识却是无限的,用有限的生命去追求无限的知识,是很危险的。在我们这个做乘法的例子中,输入的形式可以有无限多个可能,如果单纯靠记忆去 死记硬背输入和输出的对应关系的话,确实就如庄子所说的以有涯随无涯,殆己。
人类生命是有限的,大脑的容量也有限,面对信息爆炸的时代,我们一定要从有限的输入和输出中总结出规律,这个规律就是上面提到的函数映射关系。这个是对大量输入输出信息的高度凝练后的结果,掌握了这个函数映射关系才能做到所谓的举一反三。
同时要知道我们现在所处的时代还有一个很大的特点就是 计算机已经非常普及了。计算机包括庞大的网络世界可以弥补人类大脑的记忆的不足。例如百度百科/维基百科的出现,让单纯凭借记忆查表的方式来学习知识的路子越来越失去价值,因为在这方面人脑怎么干也很难干过计算机。
3 多采用比喻/类比的方法用已知的知识去辅助理解/解释未知的新知识(迁移学习)
机器学习的模型要学习 一个图片中有没有猫 需要大量的图片样本(大约几千几万张图)。观察人类幼儿学习辨识猫就会发现,人类压根就不需要这么多样本。对于人类来说看几张猫的图片就可以辨识出猫来了,这一点是机器学习模型比拟不了的。
为什么?其中之一的原因就是当人类在面对从未见过的东西的时候,总是下意识地会将这个东西和已掌握的概念做链接和比较。虽然我从来没有见过猫,在第一次见猫的时候,我至少能知道这个家伙有2个眼睛,1个鼻子,1个嘴巴,4条腿,还有尾巴。虽然我是第一次见 猫这种动物,但根据以往的知识就可以推断出很多东西。借用上一节提到的学习函数映射的思想来看就是我要学习一个新的函数关系,然后我发现这个函数关系和我已经掌握的知识(另外一个函数映射)有很大的关联。虽然但是和有一定的相似性,可以作为的一个先验信息或者粗略的估计,进而可以加速我们学习的过程。看到了吧这就是人类之所以有极为强大的学习能力的一个原因。
那我们如何在学习中有意识的去利用这个能力呢?简单来说就是 多采用比喻/类比的方法 用已知的知识去辅助理解/解释未知的新知识,对应到机器学习里就是 迁移学习。这个大家都有所体会,老师在讲课过程中经常通过举一些比较通俗点的例子的方式来解释比较难理解的概念。
这里我举一个例子来加深大家的理解。在高中生物课上我们学过 DNA是双螺旋结构的。大多数同学只是单纯的记住了这个结论而已,这样确实可以应对高中大多数的考试,可是为什么DNA是双螺旋结构?简单粗暴的回答就是 DNA的双螺旋结构可以保证遗传信息的稳定表达。从直观上来理解(可能不太严谨 但有助于高中生理解)双螺旋相当于我的遗传信息做了一个备份,万一在复制表达的时候出错了 还可以用副本来纠错,这样就可以保证遗传信息的稳定的传达。当你理解了 为什么DNA是双螺旋结构?当有人告诉你病毒是RNA的,RNA的单链结构,你马上可以推断出病毒应该是更加容易变异的。但是如果你仅仅是靠死记硬背虽然也可以记住了 DNA是双螺旋结构,但是没有对这个知识进行解释建立新知识和已有知识的联系的话,当你遇到单链结构的病毒的时候你是完全得不到任何先验信息的。
从上面的例子从可以看出采用这样的方式来学习有几个好处,1可以加速你对新知识的学习过程,2建立已有知识和新知识的联系,构成完整的知识体系网络, 3 新知识可以反过来提升老知识的泛化能力。
4 扫描自己知识结构的盲点 费曼学习法倒逼学习
上面1-3条和可以从机器学习中找到一点影子,从这条开始就是要更加符合心理学或者说是更加符合人的性格来高效的学习。
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费曼学习法 可以说是 一种我们不得不提到的高效的学习方式。用一句话提炼费曼学习法的核心思想就是输出倒逼输入。
我们平常大多数的学习方式都是被动式的输入模式,例如听老师上课(我们在接受和理解老师的想法),例如自己看书自学(我们在接受和理解书的作者的想法)。费曼学习法就是变被动为主动,假设你让你充当老师的角色的话,你该如何教别人呢?
费曼学习法的强大之处在于
表面上看,你是在教别人,其实你是在以教的方式逼自己查漏补缺。这个其实比较好理解了,你要想给别人讲明白首先你自己需要对整个知识进行梳理,这个梳理的过程你就会发现你有哪些问题,你有哪些盲点。就好比你要开组会做报告一样,做报告的PPT的过程就是一个类似于梳理思路和知识的过程,你在这个过程中很容易发现平常很难发现的问题。很多时候我们以为我们都懂了,可是一讲出来就卡壳了,或者观众提一个问题就给你问懵逼了。我们大脑是习惯跳过那些盲点的,这就照应到我们第一点中提到的 走出舒适圈,提升样本多样性。怎么来提升样本多样性,进而消除盲点?费曼学习法就是一个很好的实战方法,就是输出倒逼输入,把你学到的知识讲给其它人听,教会其它人。
如下图所示(出自参考文献【1】),右半边是学习的过程,通过有限的输入输出学习出知识,左边是你将学习到的知识讲给别人的过程,你需要应用你所学到的知识,用你所学的知识去解释新的事物给听众。在这一过程才能完成一个闭环的反馈结构(自动化专业的同学都知道了,费曼学习法就是通过闭环反馈的方式加深自己对于知识的理解,真正学懂知识),找出你知识体系的盲点,进一步在应用的过程中修正自己所学的知识。在我们以往的学习中,往往是强调右半边而忽视左半边。
5 尽量降低自己学习所获得奖励的延迟
心理学上有一个小实验,让你选择是马上得到5万块钱还是等一年后给你10万块钱(不考虑通货膨胀的因素)。这里从收益的角度来看,等待一年时间能获得更多的报酬理应选择等一年获得10万块钱,但是很多人会选择前者。我觉得这个实验和拖延症有很大的关系,人的感性思维趋于贪婪的策略会更喜欢选择短视的行为,而人的理性思维趋于长期的策略会选择更加长远的行为。如何在学习的过程尽量做到顺势而为,而不是单纯的用理性思维去克制感性思维是我们要思考的问题。
学习的过程一般是一个很长的过程,而且在这个过程中大多数的情况下我们不能马上获得奖励。尤其是在上大学之后吧,初中高中有大量的考试可以让你在学习过程中及时获得奖励(成绩的提升,老师的奖励等等),但是在大学之后硕士博士,乃至于进入社会工作了,对于学习过程不太会有明显的及时奖励。学习的过程更多的是一种个人的长期投资,就像前面所述的心理学小实验一样。刷抖音视频为什么会上瘾,是因为刷一个视频马上就可以获得奖励,而学习并不能马上获得奖励。所以我们要做的就是 尽量让自己的学习所获得的奖励延迟降低。具体的方式方法也很多了,例如制定学习计划的时候 要从小的任务开始,每完成一个阶段的任务就可以奖励自己一下(例如女生可以买个包包,男生买一个电子产品之类的了)。通过这样人为的去创造奖励的模式来降低学习所获得的奖励的延迟。关于这一点大家有可以留言在评论区讨论。
6 全方位立体化的输入刺激好于单一的刺激模式
还是借用前面提到的内容,我们学习的过程就是学习函数映射。怎么样让我们的输入丰富起来呢?从形式上来说对同样的知识点,我们可以看书自学,也可以听老师讲,也可以听不同的老师讲(现在网课很发达了,很多经典课程不止一个好的视频网课),也可以自己做练习题来理解。要善于应用多种方式交叉联合使用,而不是一种方式干到底。采用多种方式来学习本身在一定程度上就可用提升我们输入的多样性,同时这比较符合我们大脑的学习习惯。
参考文献:
思维有了模型:费曼学习法:为何被称为史上最牛的学习法,它的本质究竟是什么?
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