童牧晨玄的工作坊

持续的注意力

童牧晨玄 — Mon, 22 Nov 2010 10:59:00 +0000

      前段时间我面璧思过，发现自己读书还是不够系统。虽然比一般人也许好一些，但有时还是没抑制住自己的兴趣，突然对某个领域感兴趣就抄起书来看了，而没有仔细考虑现在有没有精力和时间。我原来觉得，在学的每样科目只要隔两三天能复习一次就可以了，比如你同时学语文数学英语，一天学一样，三天一个回合。但实际上，这样学用来应付本科考试的要求可能还可以，对有一定深度的研究来说，远远不够。
      从理论上看，似乎一个人只要按照艾宾浩斯记忆曲线来复习，就能够同时掌握足够多的科目，但这种看法忽视了很多问题。艾宾浩斯研究时选用的是无意义的音节，比如asww, cfhhj等，记忆成功的标准即是能够顺利地回忆起这些单词。注意到这些单词之间是没有联系的。而对任何一个学科来说，深度学习就意味着在概念与概念之间建立千丝万缕的联系，你面对是一个互相交缠的学科架构。你也许还能”记得”三天前学的知识点，但即使如此，这些知识因为隔了三天，被激活的程度远远不够。因此，在学习新知识的同时，你不会那么顺利地将旧有的知识和新的知识联系起来。
      举个极端的例子吧，拿一篇文章，每天让你看一段，然后隔了三天之后让你复习前一天看的段落，之后再看下一段。到最后一天你也把整篇文章看完了，甚至可能对对文章的细节掌握得很清楚，但你对文章的理解肯定不如一口气看完的人，更不用说复习时浪费的时间了。
      话说回来，没人能够不停地学习直到把一本书学完。我们的时间有限，也都需要休息，况且睡眠本身就是学习和记忆的一个重要加工过程。但密度不够高的学习会使学习的效果大大降低，故持续的注意力是精通任何学科的关键。这背后的原因是生理层面的，《The brain that changes itself》这本书介绍了大脑的可塑性：学习不但会改变神经元之间连接的强度，还会改变整个头脑的架构，甚至改变基因的表达。而掌握一门学科的本质正是改变大脑的神经结构。书中提到每个神经系统都有一个”关键期(critical period)”，在这段时间内其可塑性是最高的。当我们做一件事，需要启动一段特定的神经元连结时，这些神经元会释放一种叫BDNF的物质，来加强这段神经元连结。BDNF会激活下橄榄核(nucleus basalis)，这是大脑中让我们集中和保持注意力的部分，一旦它被开启，我们就能集中注意力，并让吸收的信息改变我们的神经结构。而一旦神经元连结已得到加强，这时为了使其稳定，大脑的可塑性就会被关闭。因此，只有高度集中的注意力才能打开并保持大脑的可塑性。这就是为什么只有每天都花至少一段大块时间(至少1个小时)才能真正精深地学好一样东西。如果是隔了很久的时间进行简单地复习，你的旧有神经元连结没有被充分地激活，这时学习这一领域的新的知识，也难以在新旧知识之间产生深刻的连结。
      事实上，每天都学习某个领域的知识只是最低的要求。在《advice for a young investigator》中Cajal提到:”大脑的极化(cerebral polarization)或持久的注意力(sustained concentration)–即稳固地将我们所有的能力投入到一个研究对象中，为期数月甚至数年…… 一个人必须完全的投入……利用所有清醒的时间，不管是休息之后的沉思，集中注意力时神经细胞所获得的高强度心智活动，或是有关科学的讨论中……这种大脑的极化会使我们有精细的判断，提升我们的分析力….”
      这种大脑的极化使我们的思考更为有效得多，因为我们的头脑已经完全被所学的东西所重塑了。这就是为什么真正的专家级技能在外行看起来有些神乎其神。在《The brain that changes itself》中也提到，新生的老鼠大脑对应听觉的部分是没有区分化的，其皮层只有两大区域，一半对高音有反应，另一半对低音有反应。而当在老鼠的”关键期”不断播放高C的声音，在一段时间后，只有一小部分的神经元会对高C起选择性的反应。同样的事情发生在D, E, F调上。在经过训练后，原来的两大区域变成许多不同的区域，每个区域对不同的音调起反应。这时大脑已被区分化了。《Flow》这本书中也提到一个实验，证明当我们集中注意力时，实际上需要花费的脑力更少(以大脑皮层被激活的程度算)。这是因为头脑的极化和注意力的集中使我们的头脑变成了一个过滤器，所有其他不相关的频道都被过滤了，精神只集中于当前最相关的信息上。
      因此，除非大脑被重塑和极化，否则学习总是只停留在肤浅的层面。而要达到深度的学习，长时间持续地极中注意力是唯一的方法。前面已经说了，按我个人的经验，至少每天要投入1个小时的学习，这只是最低限度的要求。但即使要做到这一点，也要求你系统、持续地学习。如果你学得太多、太杂，对每个领域又缺乏一定时间的专精，那么不管多少年过去，你也许什么精深的内容也学不到手。

右手程序左手诗

童牧晨玄 — Fri, 19 Nov 2010 14:31:12 +0000

      这个博客真是有一段时间没更新了，因为我在不断地学数学、人工智能及认知科学，但又还没学到能在这两个主题上侃侃而谈的程度。这是最好的时光，这是最尴尬的时光，尴尬在我觉得实在没什么可说的。
      以前和Len聊天的时候他说程序和数学搞得他连文字都快不会写了，他从前是一个对文字很敏感的人。我倒不至于那么严重，可对文字的感觉确实退却了不少。理性和感性是可以兼得的，我认识的程序员朋友很少有像Sheldon那样不近人情的，但很少有人对写纯文字/情感的东西有兴趣。我不知道别人是如何，我的感觉是程序和数学使我的大脑习惯性的对事物进行抽象，因此对类似《读者》中人文社科类的文章看个开头和结尾就知道整个故事的结构了，对作者的各种铺垫直接无视。造化弄人，高中的时候我还觉得自己是个文人，但现在对纯文字没信息量的东西往往提不起多大兴趣。
      我记得大四的时候，我发了一本电子书给我现在的导师杨涛，这本书叫《Power vs. Force》。这个作者用了一种叫”肌肉测试”的方法，是一种很简单的方法，在问受试者一个问题的同时，测量肌肉反应的强度(反应的强度表示潜意识的答案为是或否)。这个作者声称实验证明这种”肌肉测试”可以得到各类问题的答案，包括你的意识层面不知道的东西。因此，作者得出结论说存在一种超意识，所有人类的想法、行为、情绪都被记录在这种超意识当中，而每一个人的潜意识都和这种超意识连结。
      我当时看了这本书很激动，因为可以验证杨老师某个理论的假设。而且这本书提供了一些数据和实验，至少看上去比较“科学”，比那些New age的书靠谱一万倍。大概一个星期后我去找老师，他说这书他看过了。之后他很直接地指出这本书的实验设计和结果的相关问题，并说这些结果根本没发在有权威性的学术杂志上，没什么可信度。短短的几句话几乎一棒把我打醒，这让我重新思考甚至否定以前的阅读路径，让我重新判定什么是真正有价值的知识。
      在那之后，我限制自己只读有厚实科学基础的书，尽量读正规学校任教的科学家写的书。这些书当然相对不容易读，但其逻辑推理严密，数据详实。除了接受到了真正靠谱的知识，对思维也是一种极好的锻炼。经过一段时间的积累，对于一般的所谓畅销书几乎一点兴趣都没有了，因为许多这类书都充满了漏洞，或是根本没有论证。比如一些介绍投资的书硬是把量子力学、分形、力学扯到一起，这貌似把作者的思想放到一个逻辑体系中，但其实作者只是把他个人经验性的东西套用一层科学理论来类比，并未增加论证的说服力，这就好比成功学讲师总喜欢说成功学是一种科学一样。这事以前写厚黑学的李宗吾就干过，把人性的善恶用牛顿的力学包装了一遍，这种书当作别人的经验看当然可以(虽然我现在几乎不看)，但这不是靠谱的知识。
      这样的过程让我的知识基础靠谱了很多，许多过去认为是正确的东西全都推翻了。同时，许多人热衷的理论或是学说都让我觉得哭笑不得，生命有限，纠结于一堆伪知识，还不如用这些时间去自己体验生活，写一首小诗。

科学思考与做正确的事

童牧晨玄 — Sun, 15 Aug 2010 07:03:57 +0000

      很多成功学或思维技巧的书都会教人怎么做计划，我很早以前就看过，按书上的方法做了几次，感觉根本没什么效果。一般的方法无非讲的就是怎么根据你的目标列出长期计划，再将长期计划分解、落实到每个月、每个星期、每天。有的人用思维导图做计划，其实还是没什么差别。
      这种步骤并不是做计划的关键，整个过程基本是一个“证实”而不是“证伪”的过程，所做的只不过是把已成型的思维分解得更清晰、更易操作罢了。你可能今天在街上看到一个坐宝马的向你竖中指就脑袋一昏开始制订你的五年宝马计划了，问题是，你根本没花时间去考虑这是不是你真正需要的。做计划的真正目的是搞清楚有哪些选择，在众多选择中决定定舍弃什么，优先完成什么，这往往是一个艰难的过程，需要你做一些研究，从研究当中得出自己的结论。而这种分解目标的方法几乎对此毫无帮助，它最多只能指导你“正确地做事情”而不是“做正确的事情”。
      计划的主要目的就是找出哪些是“正确的事情”。比如一个人希望在计算机科学领域做学问，那么他应该问自己的就是：浩如烟海的书要读哪些？要怎么读？要读到什么程度？要在多少时间里读完？哪些是必备的知识？这些都不是你眼睛一闭就可以得出结论的，需要花不少时间去专门搜集资料、询问师长、权衡利弊。把这些问题搞清楚了才叫计划，而这无疑是一个思考和证伪的过程。
      思考很多时候是一种陷阱，往往我们早已下定结论，而所做的只不过是搜集更多的证据来支持我们的结论。真正有效的思考包含对自己已有成见、结论的质疑，包含对数据的收集，是一个从数据走向结论而非相反的过程。市面上这些做计划的方法之所以不怎么管用，就是因为它们并不教授正确的思考方法。假如你想学C语言，这些做计划的书会教你问自己“为什么要学C语言?”，而这里教导的”为什么“并不是批判性的科学思考，而是要你找出”学会C语言会让我的收入增长“，”不学会的话我会被别人嘲笑“这类动机式的理由。这些方法几乎不会教你如何真正提升对一件事的认知，因为那太费时间，因此，这些方法很难有长久的效果。
      真正长久有效的方法，我认为是从思维认知上真正丰富地了解一件事物，了解它真正的重要性，比如为什么要背单词？有没有不背单词就会学会语言的方法？这是一个搜集资料，不断进行证伪、思辨的过程。经过这样的过程你得出了结论，重塑了你的认知，会对你有真正长远的影响。当你真正深刻地认识到什么是正确的事的时候，你自然会去做。