《深度学习的技术》 第2章 理解力最大化 笔记

《深度学习的技术》 第2章 理解力最大化 笔记

要能解决问题,必先理解问题;要获得运用知识的能力,你首先得理解知识;有了深度的理解,才能找到问题的本质;有了深层的理解,才能对问题提出深刻的答案。

这就比如考试做题,你必须对题意有深入的理解,才能真正答好题目,否则如果完全不理解题意,则不太可能有能力答好题目。

按我个人的理解,对知识理解较为肤浅的阶段如果又要运用知识,会有些痛苦和麻烦,就比如驾车新手开车时,自己十分紧张,左看右看的很容易手忙脚乱,觉得开车特别累,而老司机则从容淡定,轻轻松松的,路上的其他车也能轻松处理。

阅读也存在马太效应,即愈少阅读的人,阅读能力愈低;阅读量愈大的人,其阅读的速度会愈快,理解内容的能力也同样会更好更快。所以如果能做到海量阅读的话,其理解内容的能力也会超于常人的。

而产生这种马太效应,除了阅读量之外,另外一个原因就是相邻可能(adjacent possible)。相邻可能是生物学术语,由生物学家斯图亚特‧考夫曼(Stuart Kauffman)提出。

我觉得相邻可能这个说法,就是我们常说的“一门通,门门通”。比如程序员,学精通了一门语言如Java,然后对其他的语言就很容易弄明白了,你会发现有些Java语言没有的特性在其他语言有,于是不光学到了其他的语言的新内容,也对Java本身又有了新一层的理解。

除此之外,作者对于人脑的发散模式,自然频率、理解的透彻度以及理解的工作记忆的问题,进行了大量的论证,对于理解力的增强,让我确实有一种醍醐灌顶的感觉。

本章的大纲如下所示。

  • 学习的愉悦,来自于打开一扇门,并因此发现了全新的世界。
  • 理解力是和办事能力直接相关的,能够好好理解问题,并且运用知识解决问题,几乎是每个职业的必备条件。
  • 怎样才能提升自己的理解力呢?怎样才能让理解力最大化呢?
  • 理解力最大化有五项条件。
    • 条件一:理解的相邻可能
      • 人类的阅读能力也普遍存在“马太效应”(Matthew ef-fect)
        • 愈少阅读的人,阅读能力愈低;阅读量愈大的人,其阅读的速度会愈快,理解内容的能力也同样会更好更快。
          • 因为大量阅读的个体会有更大的词汇量、更熟悉各个词汇的区别与含义
          • 第二个原因,那就是相邻可能(adjacent possible)。
            • 相邻可能的含义有二:
              • 其一,生物的演化必然是发生在相邻可能范围之内。
              • 其二,生物每一次演变都会打开新的相邻可能。
            • 相邻可能有一种奇异的美,因为一旦对它的边界进行新的探索,之前的边界就会重新扩展。
        • 相邻可能这一概念也可以用来比喻人的理解力,我们理解事物的过程并不是一蹴而成的。
        • 一个知识点能否被你所理解,除了语言的因素之外,最重要的因素就是你是否具备了“前提知识”。
        • 要达到某个领域、某个学科深处的知识,你必须有递进的理解。
        • 强大的理解力是透过累积更多的词汇、知识、概念和规律发展出来的。
        • 速读这件事,只要你是在自身已经熟悉的领域,它就会自然地发生。
        • 你愈是强迫自己加速,理解出错的可能性愈高。这是一个很公平的买卖。
      • 相邻可能描述的是一种限制,而这产生了两个问题:
        • 第一个问题是:相邻可能是不是告诉我们什么都必须从低处学起呢?
          • 我们其实只需要一定的基本知识,而不是全部的基本知识。
          • 你只需要打开相连的门就可以到达深处,而无须打开所有第一层的门才前往第二层。
        • 相邻可能带来的第二个问题是:是不是一个人只要来到第十扇门面前,他就一定可以打开第十扇门呢?
          • 非也。
    • 条件二:理解的发散模式
      • 有时个体之所以无法理解某个知识,不是因为他不具备前提知识,而是因为惯性思维矇蔽了他的眼睛,让他看不见其他的可能性。
      • 理解一个问题或知识,除了要具备前提知识之外,你还需要思索出正确的理解角度
        • 只要找到正确的理解角度,问题的答案往往会很容易被揭开。
          • 人的认知偏误(cognitive bias)造成的限制,一个是“定势效应”(Einstellung effect),也就是“惯性思维”(或称“思维定势”),亦即你会用旧有的认知来理解新事物、问题,像前面提到的那样,大部分人都会把1+1看作是数学题来解答。
          • 另一个常见的认知偏误是“功能固着”(functional fixedness),亦即你使用一个事物的方式,往往会局限于最常见的功能
      • 怎样才能打破惯性思维呢?怎样才能在理解知识的过程中,找到正确的角度呢?
        • 答案是:让自己变得更有创意。
        • 神经科学家在21世纪发现大脑中的两种思维网络模式,
          • 一种叫“专注模式”(focused mode)。你可以将其理解为专注的、集中的思维状态,专注模式会激发大脑某个区域的神经元(激发区域视你在思考什么而定),让你的思绪聚焦在一个点上。通俗来说,专注模式就是一般我们所说的专注思考。
          • 另一种叫“发散模式”(diffused mode),是一种放松的、不定的思维状态,发散模式会激发较广的、多个不同区域的大脑神经元,让你的思绪天马行空。
            • 普遍认为发散模式与人的创意力息息相关,因为与专注模式聚焦在一个点的特性不同,发散模式更像是在多个点来回跳跃的思维方式。
            • 发散模式也可以称为创意思维。
        • 在日常中,我们会有意识或无意识地在这两种模式之间来回切换,
          • 当你尝试紧绷神经、聚精会神处理手上的任务时,你的大脑自然会切换到专注模式;
          • 当你进行洗澡、散步、发呆等各类轻松的活动时,你的大脑会切换到发散模式
        • 创意能让个体打破惯性思维,让个体用一个新的角度去思考、理解问题,从而获得新的答案、新的理解。
        • 在理解难题时,我们应该放松自己去散个步或洗个澡之类的,这可以帮助我们想通难题。
        • 创造力研究专家霍华德・格鲁伯(Howard Gruber)提过一种能提升创意的3B方法:睡觉(Bed)、洗澡(Bath)、搭公车(Bus)。这三种活动都会让你的状态放松,从而进入发散模式。
        • 人们的常识以为专注模式才是解决问题的方法,而无法解决问题通常是因为不够专注。现在,我们知道事实刚好相反。
          • 当你在复习那些你已经掌握、容易理解的知识时,专注模式固然是高效的;
          • 但当我们遇到难题、遇到无法理解的知识时,专注模式就会变得极为低效。
        • 应该让自己切换到发散模式来思考。以散步为例,具体操作如下:
          • 带着你的问题散步,一边散步一边思考问题。
          • 除了散步之外,透过准备入眠来放松自己也是个好方法。
            • 发现自己快入睡时特别会想东想西,甚至想得比白天更深。
        • 总而言之,要理解一个知识点,我们就需要找到破解问题的思考角度、开门的钥匙,而这有时会需要我们进入发散模式。
        • 面对难以理解的知识点,你需要找到可行的思路后再深入思考、理解,如此才能攻破知识的壁垒,对知识产生更透彻的理解。
    • 条件三:理解的自然频率
      • 人脑对几件事情是特别敏感的。
        • 首先是物理运动。
          • 在花瓶往下掉的那一刹那知道它一定会摔碎
        • 人类对人类群体很敏感。
          • 人类对人类群体很敏感。
        • 其三,人类对自己很敏感,对跟自己相关的事情很敏感。
      • 知道这些对理解力有什么帮助呢?
        • 人的决策是非理性的,只要你把问题的表达方式从“收益”换成“损失”,人的决策就会改变,尽管两者的结果是一样的。康纳曼和特沃斯基将这种现象称为“框架效应”(framing effect)。
        • 邓巴通过计算人类和其他物种的大脑新皮质比(neocortex ratio)后发现,人类大脑可以处理的社交关系上限,大约就落在150人左右。
        • 人类的大脑更容易理解“大自然”和“原始社会”这些早已存在的事物。因此当实验将问题的叙述从数学概率的叙述方式,转换到连原始人都能懂的叙述方式时,医生的成绩就提升了。
        • 吉仁泽将这种“连原始人都能懂”的叙述称为“自然频率”,他说:“自然频率是人类祖先对信息进行编码的方式”,自然频率是人类祖先理解事物的根本方式。
        • 当逻辑或数学问题被转换为“自然频率”的方式叙述时,个体的解题能力就会大大提升。
      • 如何将理解力最大化?
        • 按照自然频率这理论,除了让数目减少、将数学概念换成适合自然频率的描述方式,我们还可以延伸出至少三种应用。
          • 人类对物理运动很敏感。如果将知识想像成动态的物理运动,我们就能更容易理解知识,对吗?
          • 为了避免与一般的“想像”混淆(例如,做白日梦也是一种想像),当科学与哲学家在“利用想像图景来思考”时,他们会将这一类思考称为“思想实验”(thought experiment),意指在想像之中做实验。
          • 而思想实验在本质上,就是将信息想像成动态的画面,在想像中仿真真实世界,思考、理解真实世界。
          • 原始人之所以对其他人的行为和动机很敏感,正是因为这能让原始人更好进行协作与沟通,从而提升生存与繁殖的概率。
          • 在我的学习之旅里,我发现最能有效理解知识的方式,就是透过在想像中不断创建思想实验,创建人与人的对话、交流、故事,然后从这个想像中获得启发。
          • 你在日常的工作中,会在什么情况下被功能固着和惯性思维所束缚?
            • 用习得的知识来解释和你生活有关的事情,有助于让你理解得更深、更全面,因为这些理解就像是亲身的体验。
            • 思想实验其实就是一种“对自己说故事”的方式。思想实验和说故事的共同之处,就在于两者都是在描述着动态的、可以想像的情节。因此,你干脆把思想实验理解成“故事想像”也不会差太远。
          • 用自然频率配合思想实验来理解知识,无疑可以让你对知识产生更生动、深刻的理解。将知识转化成自然频率和思想实验后再进行理解,就能提高理解力。
          • 善用大脑的天性,借由自然频率来促进理解知识,就像是选择用手来开门而不是用脚来开门那么理所当然。
  • 条件四:理解的透彻程度
    • 对知识产生更深理解的第四个条件,是你得知道自己到底有没有理解。
    • 人的认知是有误区的,有时候你以为自己理解了某个知识点,但事实却是你错估了自己的理解程度。
      • 人不知道自己不知道什么 —— 因为你不知道X的存在,所以你不知道自己不知道X。
      • 但人可以相对容易地判断自己知道什么
    • 我们怎样才能在学习中,对自己到底“理解到什么程度”有个比较清晰的判断呢?
      • 费曼技巧也被称为终极学习法,其起源于著名的诺贝尔物理学奖得主理乍得・费曼(Richard Feynman)的一个理念。
      • 如果无法把知识解释得简单、清楚、易懂,那就等于还没完全理解知识。
      • “好学生”一般会在学习时进行更多的自我解释,而其随后会表现出更好的理解,以及更佳的解决问题、应用知识的能力。
    • 斯科特・扬(Scott Young)提出的费曼技巧的操作步骤很简单:
      • 像平常那样通读一篇你要学习的资料,读完之后拿出纸笔,把主题写在纸上,然后假装你正在教导一个还不明白这个知识的人。
      • 用你的说话方式将知识讲解给他听,透过举例、比喻、说故事的方式确保对方可以听懂,然后把你的讲解写在纸上。
      • 你必须时时刻刻保持“简化知识”的心态,在解释的过程中,你的目标是将知识讲解得简单易懂,而不是将知识讲得复杂难解。
      • 一般而言,你在讲解的过程中会有比较顺畅的地方,能说得特别简洁、易懂,这意味着你在那方面已经有透彻的理解;
      • 你也会遇到某些地方特别难解释得顺畅,这通常意味着你还没完全理解。
      • 将这些不顺畅的地方标记起来,然后重看资料,试着搞清楚这些知识点,接着再继续假装讲解。
      • 重复上面的步骤,直到所有你想要理解的知识都可以简单地解释出来。
    • 费曼技巧的核心是用简单的语言把复杂的知识、概念讲清楚,但怎样才算是简单的语言呢?
      • 对所有的人类来说,“简单的语言”就等于“用自然频率来叙述的语言”。
      • 这意味着你可以在解释的过程中加入适当的思想实验,将知识讲解得连原始人都听得懂。
      • “故事”和“比喻”是两个强大的解释工具
        • 人类大脑天生就容易被故事所吸引,听故事是人类最古老的学习方式之一,而故事的本质和思想实验是极其接近的
        • 比喻一样是属于自然频率的一种
    • 费曼技巧的真正优势在于:它对透彻理解知识很有效。
      • 很多时候我们觉得自己看懂了、学会了某个知识点,但其实我们未必真懂,我们只是有一些基本理解而已。
      • “知道一个方法”和“用好一个方法”是两回事
      • 使用费曼技巧时,加入本章前面提到的三个条件,亦即相邻可能、发散模式和自然频率,费曼技巧就会变得轻松许多:
        • 第一,相邻可能指出,你愈熟悉的领域,你愈可能解释得好、解释得快。
        • 第二,费曼技巧可以和发散模式结合起来应用。
        • 第三,费曼技巧要求你把知识讲得通俗易懂,这本质上就是要求你转换到自然频率去解释、思考。
  • 条件五:理解的工作记忆
    • 理解力最大化的最后一个条件,是人类大脑的限制 —— 也就是“工作记忆”的限制。
    • 简单来说,工作记忆指的是你“大脑可以同时处理多少信息”的指标,是你可以同时加工(思考)多少个概念的容量。
    • 当你想要理解一个相对复杂的知识点时,你要加工的信息量也会超出你的工作记忆。
    • 而面对工作记忆超载这个困境,我们有两个可行的应对方式:
    • 1. 信息压缩
      • 第一个应对方式,是透过压缩信息来降低工作记忆的负担。
      • 当你愈是熟悉你所在领域的知识时,你就愈能够理解该领域的复杂知识。
      • 这一点和我们在相邻可能提到的结论不谋而合:
        • 理解会产生更多的理解。
        • 知识是会复利的。学得愈多,你自然会学得愈快、愈深。
        • 如果你不跳脱自己已经熟悉的范畴,去接触自己还未熟悉的知识,你就无法获得进步。
      • 有个著名的学习策略叫做“刻意练习”(Deliberate Practice),说的就是如何透过正确的重复练习来提升自己,成为大师。
    • 2. 在纸上解题
      • 因为当你把信息写在纸上时,你可以把大部分信息“暂存”在纸上,而不是全往工作记忆里塞,这能大幅减轻你工作记忆的负担。
      • 同理,应对复杂的知识,你要做的就是把它的细节写在纸上,然后再以俯瞰的角度去理解这个知识。
      • 纸笔就像是我们的“外部大脑”,是大脑的延伸与扩展,是智力与思考的放大器。
  • 所谓的高悟性,就是在这五项条件上做得比别人好。
  • 你可以透过上述五个条件来理解任何单个的知识点,但当你需要理解一个系统是怎么运作时,你想要理解一个复杂的体系的本质是什么时,这五项条件就会显得不足了。

思维导图如下所示:


第2章 理解力最大化

总结

不多说,好好的做好这五条,这也是我们可以跑在前面的一个能力。