機器學習理論引入的日常知識分類
前言
這種分類完全是從機器學習理論中引入到日常學習中的。明白了這種分類後,就可以輕鬆理解《學習觀》05中提到的兩個概念了。
目錄
- 分類
- 迴歸
- 數學的特別
正文
若以任務型別為視角,則知識可劃分為“分類(classification)”與 “迴歸 (regression)”。
一、君子和而不同,小人同而不和
分類知識是最常用的。它們是判斷一個事物屬於哪個型別,也出現在各式各樣的決策中。
例1: 判斷一個數字是偶數還是奇數(二類)
- 輸入:任意數字
- 輸出:是否為偶數
例2: 判斷一個行為是不是愛情(二類)
- 輸入:任意事件
- 輸出:是否為愛情
例3: 從外表判斷一個人的年齡段(三類)
- 輸入:某人外表
- 輸出:少年或青年或老年
例4: 判斷一個生物屬於植物、動物、昆蟲、微生物等(超過三類)
- 輸入:某生物的特徵
- 輸出:哪種生物類別
例5: 判斷一個發音屬於哪個單詞(數千類)
- 輸入:某段發音
- 輸出:哪個單詞
例6: 決定是否與某人結婚
- 輸入:相處時觀察到的言行與家庭等綜合因素
- 輸出:結婚與否
例7: 決定是否買車
- 輸入:個人與環境等綜合因素
- 輸出:是否買車
在沒有計算機擴充套件我們自身能力之前,思考類知識中大部分都是分類知識。在中國古代的著作裡,如《論語》、《孟子》等留下來的知識也都是分類知識。「君子和而不同,小人同而不和」可用於判斷君子和小人。
分類知識可以說是最重要,可往往也是數學中最容易被輕視的知識。因為應用任何知識之前,都是先用分類知識來判斷問題屬於哪一類,然後才能夠應用公式和性質來解決。由於很多學生缺少這類知識的訓練,造成他們只會做邏輯題,卻難以解決應用題,更無法用數學知識解決生活問題。讓學生誤以為數學只是一種智力遊戲。
很多題解不出來是因為學生不根本無法判斷某個問題屬於哪一類,連用公式和性質的機會都沒有。遇到這種情況時,很多家長和老師都簡單的歸因為“不熟”,提升方式也基本靠悟。但是什麼叫“不熟”?這種“不熟”又該如何提升。
很多人往往是工作了以後才提升了該能力,因為他們遇到了很多實際例子,基本等於重學了一遍。不覺得很奇怪嗎?本該在學校學習的東西反而不得不在工作中才真正學會。可這並非沒有辦法的事情,因為只要在學生階段針對性的用實際例子來訓練這類知識,就不必在工作中來重新學習了。
比如學習三角函式時,第一個要學習的知識不是三角函式的公式,而是要學會判斷哪些東西可被視為三角形的各個角和邊。世界上沒有“三角形”這種東西,是人們觀察了很多個例項,總結共性後所抽象出來的知識。在學習時也需要通過很多個例項才能將這種知識遷移到學生的腦中。只有當學會了判斷它後,才能夠將三角函式的知識應用於機器人的控制,飛機的導航,傅立葉變換,週期性動畫的製作等。
而在畫思維導圖時,這類知識對應的關鍵詞一般是主謂結構。你會自我提問“它是什麼”來明確輸入輸出,問“為什麼是”來決定判斷的邊界(依據)。

一個事物(輸入)都有哪些類(輸出)
例1: 比如知識的分類(上)裡的大腦模式視角這個關鍵詞(輸入)是主語,系動詞被思維導圖的連線代替了,謂語(輸出)擁有兩類:
- 輸入:大腦模式視角
- 輸出:思考類或運動類
- 邊界:是否依靠意識
一個知識(輸入)都有子知識(輸出)
例2: 思考類與運動類的速度特點這個關鍵詞這個關鍵詞(輸入)是主語,謂語(輸出)擁有4個子知識(由你自己總結):
- 輸入:特點
- 輸出:速度、精度、因素量、並行
二、從定性到定量
另一種只是不再是判斷類別,而涉及如何從一種狀態變成另一種狀態。大都數的運動類都是迴歸知識。一個問題既可以被當作迴歸來處理(定量),也可以當作分類來處理(定性)。
例1: 走路
- 輸入:環境
- 輸出:大腦送給肌肉的訊號
例2: 炒菜的放鹽量
- 輸入:食材數量
- 輸出:該放多少鹽
例3: 從外表判斷一個人的實際年齡(分類時是判斷年齡段)
- 輸入:某人外表
- 輸出:年齡
例4: 射擊遊戲的滑鼠移動
- 輸入:遊戲畫面情況
- 輸出:手臂肌肉移動
三、數學的特別
想特別說明的就是數學的知識,所有的數學的公式都是別人總結好的“知識的描述”,是純粹的關係,而且是將同一類知識進行二次提取。比如 這種關係可以表示所有符合線性關係的知識。
例1: 西瓜斤數與總價的關係
- 輸入:斤數
- 輸出:總價
例2: 光的傳播時間與位移
- 輸入:時間
- 輸出:位移
例3: 超過3公里時北京市出租汽的行駛距離與價格
- 輸入:距離
- 輸出:價格
當作為二階知識時,線性關係這個分類知識的:
- 輸入:某個知識
- 輸出:是否為線性
這裡我將問題留個讀者:為什麼大部分人都難以學好數學?數學明明被用於所有科學的現實問題,可為什麼大部分人都覺得自己學不會。一遍一遍的記住了數學公式,甚至理清了這些公式是怎麼來的,但在現實問題面前全面崩潰。
在畫思維導圖時,迴歸知識對應的關鍵詞一般是動賓結構。你會自我提問“它的目的”來明確輸入變成什麼樣的輸出,問“如何達到”來明確具體的步驟。

例1: 比如《學習觀》05裡的拆分知識這個關鍵詞的“拆分”是動詞(函式),“知識”是賓語(輸出):
- 輸入:要被拆分的複合知識
- 輸出:眾多子知識
- 函式:“拆分”這個動作行為
明白了這兩種知識分類之後,請再看一遍《學習觀》05 和《學習觀》5.5,希望你可以有新的理解。
