近来花零碎余时读完一本历史书,有感于历史之磅礴和自身之受益,于是行文一篇,以作感悟。
关于读书的勉励之词,古往今来数不胜数。『读书破万卷,下笔如有神』,『书中自有黄金屋,千钟粟,颜如玉』,『三更灯火五更鸡,正是男儿读书时』,云云。读书的重要性无需重申,因为此为人学习的重要途径。书中饱含人类智慧结晶,读书育人;读书使人心静性平,读书养心;读书能予人思想的启迪,读书悟理。此处不再多述。
以下将从另一个角度来解读读书之本质。当人在读书时人到底在做什么?随着科技和生物学发展,人脑的工作基本原理已经被解读。人脑饱含约一千亿个神经元(neuron),每个神经元又通过突触(synapse)和约一千个临近神经元相连。当人的五感将外界信号传入大脑,神经元将根据信号产生电压激发,通过突触和其他神经元相互作用,这些相互作用同时也会改变突触的信号传递效率,从而作为记忆的载体,而最终产生的综合电压激发则同时作为大脑的信号输出。这些生物上的基本构架已经被广泛应用在人工智能,机器学习和深度学习中(深度学习是机器学习的一个分支)。那么,人,或者深度学习的典范阿发狗,是如何学习呢?这个过程被称之为learning process,当类似的图片,声音等信息被输入大脑,大脑的某一部分将会不断地被影响直到相关事物被大脑记住。从这个角度来讲,人的一生无时无刻不处在学习状态;而像一些简单现象,例如头脑被冲击导致失忆,或者催眠,就可以被相应理解。
为什么人要通过读书来学习?可以从电脑深度学习的原理获得启发。所谓阿发狗的围棋策略,其实可以用一个简单的函数来概括,此函数有19x19个输入,输出为其中一方获胜的概率。这个函数可以认为有许多待定系数,而深度学习的过程就是优化系数的过程。容易理解的是,拿高质量棋谱和菜鸟棋谱来学习,系数优化速率将会大大不同,这直接导致报道所说,也许人类的棋谱已经不足以让电脑进化,不论此言真假,至少说明学习的素材决定了进化程度。读书则亦然。书,可谓人类智慧的结晶。书中抽象了千百年来的学习成果,可以说是绝佳的学习素材。读上一本初中几何教材,到古希腊时期可以吊打欧几里得;读上一本力学,回到文艺复兴时代能够完爆牛顿;读上一本药理学教材,回到明朝可以碾压李时珍。牛顿名言:站在巨人的肩膀上,其实就是站在前人的积累总结之上。当然,你首先得爬上去,或者说,调节大脑中神经元的参数使之写入那些金科玉律们。
现代多媒体发达,音乐,广播,视频,电影盛行。现代网络也发达,网上充斥着各种文摘帖子,也不乏一些有价值的信息。那么为何要推崇读书这种古朴的方式呢?我以为主要区别在于对书本内容的消化深度不同。其一,书中的信息内容往往相互呼应,给作者以空间和维度阐述自己的综合思想,而网络短文往往容易单一片面,提出犀利言论后却不能融汇自洽,容易使人盲从;正所谓『学而不思则罔也』。其二,读书使人冷静,给读者以空间来缓冲理解书中内容,诚然其他多媒体也有做的不错的地方,然而一个安静的氛围却最适合集中注意力进行自我消化,写在纸上的文字也最容易回头查看以加深印象。从神经网络角度来看,这两点也是有其合理之处的。对其一,讲究的是重复性的和多角度的对大脑输入知识,由于学习过程是非线性的,学习次数越多,知识储备权重越大,越容易加深印象,所以学习效果越好;对其二,则是利用了神经网络中的『无监督式学习』(unsupervised learning),利用空隙时间,自我思索,即使没有书中信息的输入,也能加深大脑对知识的印象。这就类似人的冥想过程。以上神经网络映射纯为个人思考结果,欢迎machine learning大咖们对此加以纠正和补充。
然而此文并非让诸人摒弃发达的多媒体信息网络,唯尊原始的笔墨纸砚。只不过在当今知识爆炸的社会,切勿被信息海洋冲的随波逐流,毕竟大脑的载体还是这个臭皮囊而已,天文地理,人文社会,终究抵不过一日三餐,起居入眠。然而哲学(数学)至上的我相信,真理存在于万物之中,只要在任何一门学问中钻研深究,终可升到豁然顿悟境界,从而领悟造物主的渊博和伟大。只不过,不进行『无监督式学习』,光天天刷帖子的话可是不行的哟。