知識(shí)與智能

前言

　　受有百年歷史的母校福建省立龍溪中學(xué)（漳州一中）老師們模范行為影響，雖然我熱愛(ài)自然科學(xué)，也以數(shù)學(xué)100分、物理98分考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)系，但是我的職業(yè)志愿是當(dāng)一名中學(xué)老師，不是科學(xué)家，也不是工程師。所以，當(dāng)時(shí)第二志愿是北京師范大學(xué)數(shù)學(xué)系。或許我會(huì)進(jìn)行數(shù)學(xué)研究，但是只是作為業(yè)余愛(ài)好。寫這一本書(shū)是一種還愿：還當(dāng)一名中學(xué)數(shù)學(xué)老師的愿?！　∩蟼€(gè)世紀(jì)80年代初，我在中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所工作的時(shí)候，曾經(jīng)與我的研究生們及研究室的助手們舉辦長(zhǎng)達(dá)半年，每周一次的“機(jī)器學(xué)習(xí)”討論班，討論了當(dāng)時(shí)出版的4本外國(guó)人寫的“機(jī)器學(xué)習(xí)”的論文集。發(fā)現(xiàn)其中大約90Z是知識(shí)發(fā)現(xiàn)，10％是知識(shí)轉(zhuǎn)移。而有關(guān)學(xué)習(xí)的核心問(wèn)題“把學(xué)習(xí)到的知識(shí)變成為可以自動(dòng)利用去解決問(wèn)題的知識(shí)”占0％，完全空白。這就是當(dāng)時(shí)決定開(kāi)始研究并且重點(diǎn)研究這個(gè)問(wèn)題的原因。　　本書(shū)核心內(nèi)容是有關(guān)“知識(shí)學(xué)習(xí)”的核心：如何實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)和自動(dòng)有效地利用學(xué)習(xí)到的知識(shí)去解決問(wèn)題”（即，智能）的三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題（知識(shí)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)轉(zhuǎn)移和把學(xué)習(xí)到的知識(shí)變成為可以自動(dòng)利用去解決問(wèn)題的知識(shí)）中的第三個(gè)問(wèn)題的核心問(wèn)題：“知識(shí)結(jié)構(gòu)”、人類智能基本活動(dòng)模式“宏變換”和人類智能的重要組成部分“方法性知識(shí)”?！　∽鎳?guó)最大的資源是智力資源。中國(guó)未來(lái)的希望主要在于青少年智力的開(kāi)發(fā)。小學(xué)教育需要改革，以知識(shí)教育為主改成為以協(xié)助健康和自然地發(fā)育成長(zhǎng)和智力開(kāi)發(fā)為主。為此，必須因材施教，必修和選修相結(jié)合，同一的課程也需要分級(jí)，以適應(yīng)不同學(xué)生的需要。漢字必須系統(tǒng)地改革，以便大幅度地降低小學(xué)生在知識(shí)教育中的不必要的沉重負(fù)擔(dān)?！　∪藗兘鉀Q問(wèn)題要靠“智力+知識(shí)”。事業(yè)成功的三要素：智力、知識(shí)、有效的工作及學(xué)習(xí)時(shí)間。當(dāng)然，也可以說(shuō)是五要素：智力、知識(shí)、平常心、健康和努力，因?yàn)橛行У墓ぷ骷皩W(xué)習(xí)時(shí)間取決于平常心、健康和對(duì)工作與學(xué)習(xí)的努力程度。即，平常心、健康和努力分別客觀地和主觀地決定了有效的工作與學(xué)習(xí)的時(shí)間。還可以說(shuō)是兩要素：智力和有效的工作及學(xué)習(xí)時(shí)間。因?yàn)橹R(shí)的質(zhì)量和數(shù)量取決于智力和有效的學(xué)習(xí)時(shí)間?！　?duì)青少年而言，博士論文、教授的論文比起青少年讀物顯得很深?yuàn)W，高不可及。從知識(shí)的含量的角度看，區(qū)別較大，因?yàn)椴┦空撐摹⒔淌诘恼撐男枰詈竦闹R(shí)。但是，從創(chuàng)造所需的智能角度看，區(qū)別不大。這就是本書(shū)第六章引用了部分國(guó)內(nèi)外重要學(xué)報(bào)論文作為例子的原因，我希望它能有助于提高青少年的自信心。　　同一的題目，可以是博士論文的主題，也可以是科普的主題。例如，智能、如何幫助青少年提高智力，這些可以是博士論文、教授的論文的主題，也可以成為科普的主題。第一章及其他各章，可以看作科研論文；經(jīng)過(guò)通俗寫法之后，就成了科普書(shū)。這就是本書(shū)的特點(diǎn)：把專著和科普統(tǒng)一起來(lái)?！　‖F(xiàn)代的各行各業(yè)，不僅是理工領(lǐng)域，而且包括農(nóng)、林、畜、牧、漁，都需要科技。其勞動(dòng)不是純體力勞動(dòng)，都需要智力、知識(shí)、健康和努力。但愿本書(shū)不僅對(duì)中小學(xué)生有益處，而且，對(duì)學(xué)生的家長(zhǎng)、兄姐及親戚也有益。無(wú)論他們是否是大學(xué)生，無(wú)論他們是哪種行業(yè)人員，包括管理人員，都能引起他們的興趣?！　”緯?shū)涉及的知識(shí)，部分小學(xué)高年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具備；部分初中學(xué)生已經(jīng)具備。個(gè)別超出范圍的知識(shí)，我們會(huì)單獨(dú)給予介紹和討論?！　?duì)中學(xué)生，尤其是高一以上的讀者，本書(shū)適于自學(xué)。對(duì)于高年級(jí)的小學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際情況，本人自學(xué)部分內(nèi)容或由家長(zhǎng)、老師、或者兄姐進(jìn)行輔導(dǎo)；或者家長(zhǎng)了解之后，對(duì)子女進(jìn)行游戲式地輔導(dǎo)，或許這有利于家長(zhǎng)與子女的溝通。　　母校北京大學(xué)的“北大精神”的關(guān)鍵是：獨(dú)立思考，不人云亦云。獨(dú)立判斷是非曲直，獨(dú)立判斷經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和理論價(jià)值。冷對(duì)眾說(shuō)紛紜?；蛟S以下三句話有參考價(jià)值：　　“任何正常人都有優(yōu)點(diǎn)和特長(zhǎng)，檢查檢查你的優(yōu)點(diǎn)和特長(zhǎng)在哪里。人類的需要是陽(yáng)光，你的優(yōu)點(diǎn)和特長(zhǎng)是水和土壤。有了陽(yáng)光、水和土壤，你的興趣就會(huì)帶你在事業(yè)上飛翔。沒(méi)有陽(yáng)光，或者沒(méi)有水和土壤，興趣只能給你幻想。”　　“要特別注意那種經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益很大，人們認(rèn)為做不到，難度很大但可能做到的事，因?yàn)檫@往往是重要的生長(zhǎng)點(diǎn)和突破口。”　　“不要幻想經(jīng)過(guò)成千上萬(wàn)個(gè)聰明人沒(méi)有搜索到的重要的科技寶藏，會(huì)突然從天上掉到你的口袋里。首先想一想解決它需要什么先決條件？例如跨學(xué)科知識(shí)，你是否具備？你是否有決心和有條件去具備？”　　中國(guó)科學(xué)院院士　　高慶獅一　　2010年1月18日

內(nèi)容概要

《知識(shí)與智能(青少年智力開(kāi)發(fā))》(作者高慶獅、高小宇)既是討論智能與知識(shí)的專業(yè)書(shū)，又是如何使青少年更聰明的科普書(shū)。祖國(guó)最大的資源是智力資源。如何開(kāi)發(fā)智力，尤其是青少年的智力，十分重要。
《知識(shí)與智能(青少年智力開(kāi)發(fā))》是根據(jù)作者小學(xué)、中學(xué)和北京大學(xué)數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，尤其是“一頁(yè)紙”的經(jīng)驗(yàn)寫成的。人類智能的核心是如何把學(xué)習(xí)到的知識(shí)變成為“自動(dòng)、有效地解決問(wèn)題”的能力。本書(shū)從人類智能的核心問(wèn)萼的角度，討論“一頁(yè)紙”與知識(shí)結(jié)構(gòu)，人類知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以及信息、組塊之間的關(guān)系。進(jìn)一步討論人類智能的方方面面，人類智能活動(dòng)模式及方法學(xué)知識(shí)。
本書(shū)適合研究智能開(kāi)發(fā)的專業(yè)人員閱讀，也適合廣大的青少年、中小學(xué)生及其家長(zhǎng)，以及各行各業(yè)關(guān)注智能開(kāi)發(fā)的人士閱讀。

書(shū)籍目錄

緒言
第一章知識(shí)
1．1知識(shí)
1．2學(xué)習(xí)、知識(shí)學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)移與知識(shí)組塊
1．3知識(shí)結(jié)構(gòu)
1．4知識(shí)與問(wèn)題求解
第二章智能
2．1智能的定義
2．2人類的語(yǔ)言能力
2．3記憶力與記憶單位——組塊
2．4聯(lián)想力
2．5觀察力
2．6想象力
2．7思維能力
2．8知識(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化能力
2．9學(xué)習(xí)能力、解決問(wèn)題的能力取決于智能與知識(shí)
2．10 創(chuàng)新能力取決于智能與知識(shí)
2．11注意控制能力是心理和生理因素
2．12智能活動(dòng)基本模式：宏變換
2．13智能活動(dòng)動(dòng)力：好奇心
2．14智能活動(dòng)經(jīng)歷的影響：慣性
第三章知識(shí)結(jié)構(gòu)列舉——中小學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)
3．1一頁(yè)紙
3．2中學(xué)的三角知識(shí)的結(jié)構(gòu)
3．3中學(xué)代數(shù)運(yùn)算與代數(shù)方程式的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)
3．4中學(xué)幾何(平面和立體)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)
3．5中學(xué)解析幾何
3．6物理導(dǎo)論
3．7高等數(shù)學(xué)(數(shù)學(xué)分析)導(dǎo)引
3．8抽象代數(shù)導(dǎo)引
3．9線性代數(shù)(多元一次方程組)導(dǎo)引
3．10概率論
第四章人類智能活動(dòng)方式之一：宏變換
4．1智能活動(dòng)目的：解決問(wèn)題
4．2基本操作、狀態(tài)與搜索空間[“目標(biāo)(解)”存在的空間]
4．3宏操作與路徑
4．4宏變換
4．5宏變換的獲取
4．6宏變換的完備集及評(píng)價(jià)函數(shù)
4．7例一：擴(kuò)展的九宮問(wèn)題
4．8例二：N皇后問(wèn)題
4．9例三：魔方
第五章通用方法性知識(shí)應(yīng)用例子(1)
5．1心算小技巧
5．2利用天平找重球
5．3電燈泡與開(kāi)關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
5．4猜字游戲(推理搜索)
5．5填字游戲(1，簡(jiǎn)單)(推理搜索)
5．6填字游戲(2，復(fù)雜)(推理搜索)
5．7韓信點(diǎn)兵——中國(guó)余數(shù)定理
5．8魔盤
第六章通用方法性知識(shí)應(yīng)用例子(2)
6．1 13球問(wèn)題
6．2奇數(shù)幻方
6．3華容道
第七章權(quán)威論文、著名博士論文淺說(shuō)列舉
7．1并行計(jì)算
7．2著名四色問(wèn)題
7．3從自然科學(xué)的角度觀察自然語(yǔ)言
第八章人類智能組成之一：通用方法性知識(shí)小結(jié)
8．1當(dāng)你開(kāi)始接觸問(wèn)題，感到一籌莫展，怎么辦
8．2形象化
8．3狀態(tài)分解
8．4題目分解
8．5搜索技術(shù)
8．6縮小搜索空間
8．7解決問(wèn)題過(guò)程中該注意的情況
8．8方法本身
8．9類推
8．10規(guī)劃
8．11變換
8．12基礎(chǔ)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　時(shí)空位置上的不同強(qiáng)度，不同品質(zhì)構(gòu)成靜態(tài)感覺(jué)。靜態(tài)感覺(jué)留下的記憶就是靜態(tài)表象。連續(xù)時(shí)間流上時(shí)空位置上的不同強(qiáng)度，不同品質(zhì)構(gòu)成動(dòng)態(tài)感覺(jué)，動(dòng)態(tài)感覺(jué)留下的記憶就是動(dòng)態(tài)表象?！　±纾阌^察一個(gè)人，得到極大量視覺(jué)信息。過(guò)后，你回憶那個(gè)人，就是一個(gè)靜態(tài)的視覺(jué)表象，其信息量已經(jīng)少了很多。感覺(jué)表象是無(wú)法用自然語(yǔ)言來(lái)表達(dá)的?！　∮秩纾笥褞闵辖?，你邊走邊觀察，得到極大量動(dòng)態(tài)視覺(jué)信息。動(dòng)態(tài)感覺(jué)信息中的每一瞬間就是靜態(tài)視覺(jué)信息。過(guò)后，你回憶上街所見(jiàn)，就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的視覺(jué)表象。過(guò)了較長(zhǎng)時(shí)問(wèn)之后，你可能完全記不起來(lái)你看見(jiàn)了什么，但是如果你再走過(guò)一次，你可能會(huì)覺(jué)得你到過(guò)這里。靜態(tài)、動(dòng)態(tài)感覺(jué)表象都是無(wú)法用自然語(yǔ)言來(lái)表達(dá)的?！　?．人類的知覺(jué)（第七覺(jué)）與知識(shí)和概念　?。?）概念　　概念是事或者物（被稱為對(duì)象）本質(zhì)的抽象。它具有內(nèi)涵和外延。概念的內(nèi)涵是對(duì)應(yīng)于概念的對(duì)象（即事物）的本質(zhì)屬性的總和。概念的外延是適合該概念的全部對(duì)象（即事物）?！　「拍畹耐庋訕?gòu)成概念樹(shù)，通常稱為分類樹(shù)。生物學(xué)分類是界、門、綱、目、科、屬、種。例如，中國(guó)人是屬于動(dòng)物界一脊索門一脊椎亞門一哺乳綱一靈長(zhǎng)目一人科一人屬一黃色人種。又如，南陽(yáng)牛是屬于動(dòng)物界一脊索門一脊椎亞門一哺乳綱一?？埔慌僖稽S牛種?！　耐庋拥慕嵌?，上位包含下位，下位屬于上位。也就是說(shuō)，動(dòng)物界包含脊索門，脊索門包含脊椎亞門，脊椎亞門包含哺乳綱，哺乳綱包含靈長(zhǎng)目，靈長(zhǎng)目包含人科，人科包含人屬，人屬包含黃色人種，黃色人種包含中國(guó)人。脊索門屬于動(dòng)物界，脊椎亞門屬于脊索門，哺乳綱屬于脊椎亞門，靈長(zhǎng)目屬于哺乳綱，人科屬于靈長(zhǎng)目，等等?！　膬?nèi)涵的角度，上位的內(nèi)涵一定也是下位內(nèi)涵的一部分。例如，脊椎亞門的動(dòng)物都有脊椎骨，從而，哺乳動(dòng)物、靈長(zhǎng)目動(dòng)物、人科動(dòng)物、人屬動(dòng)物、牛科動(dòng)物、黃牛種動(dòng)物、南陽(yáng)牛，等等，都有脊椎骨。因?yàn)樗鼈兌际羌棺祦嗛T的下位。　　人類對(duì)事物的認(rèn)識(shí)是從感覺(jué)開(kāi)始。所以可以說(shuō)，概念是建立在感覺(jué)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)思維（包括邏輯思維和形象思維）形成的?！　「拍铍[含有關(guān)對(duì)象不同層次的知識(shí)。這里的知識(shí)是指有關(guān)對(duì)象（事物）的本質(zhì)屬性的知識(shí)。這知識(shí)是有層次的。例如，蘋果這個(gè)概念，對(duì)小孩而言，本質(zhì)屬性只有可以吃，好吃；對(duì)果林學(xué)家而言，簡(jiǎn)直是一大厚本書(shū)。各種品種，屬性不全一樣，除外，接種方法，生長(zhǎng)過(guò)程，土壤，施肥，病蟲(chóng)害，等等，都濃縮在蘋果這個(gè)概念中。　?。?）人類的第七覺(jué)：知覺(jué)　　知覺(jué)是感覺(jué)和知識(shí)通過(guò)思維得到的一種新的“覺(jué)”。它能“覺(jué)”到六黨“覺(jué)”不到的新的感覺(jué)?！　±?，下星期就要考試了，A和B兩個(gè)人到辦公室找老師C，要求星期五晚上給他們班的學(xué)生再上一次輔導(dǎo)課，老師C讓A和B轉(zhuǎn)告他對(duì)他們班的嚴(yán)厲批評(píng)：“臨時(shí)抱佛腳”。A錯(cuò)誤地說(shuō)：“完了，老師肯定不來(lái)。”B感覺(jué)老師的語(yǔ)氣（通過(guò)感覺(jué)），加上過(guò)去對(duì)老師的了解（通過(guò)局部經(jīng)驗(yàn)知識(shí)），（加上思維判斷出）正確地說(shuō)：“老師肯定來(lái)。”感覺(jué)加上知識(shí)，加上思維得到了知覺(jué)，形成了知覺(jué)。這個(gè)知覺(jué)使B‘‘知覺(jué)到”老師會(huì)來(lái)。我們通常說(shuō)，慧眼，伯樂(lè)，等等，就是在形容能“知覺(jué)”到一般人知覺(jué)不到的事物的人，也就是知覺(jué)強(qiáng)的人。這里的思維包括形象思維和邏輯思維。知覺(jué)表象一般是動(dòng)態(tài)的。形象思維的基礎(chǔ)是知覺(jué)表象。邏輯思維的基礎(chǔ)是概念（參見(jiàn)2．7節(jié)）?！　?．內(nèi)部語(yǔ)言的構(gòu)成　　內(nèi)部語(yǔ)言又稱思維語(yǔ)言，它由表示客體的符號(hào)、靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的六覺(jué)的感覺(jué)表象的符號(hào)和表示各種層次的概念及知覺(jué)表象的符號(hào)，以及六覺(jué)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)表象本身和知覺(jué)表象本身及聯(lián)想構(gòu)成。想象一下，中醫(yī)號(hào)脈看病的過(guò)程、熟練工人聽(tīng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音判斷機(jī)器工作是否正確的過(guò)程，均無(wú)法用符號(hào)語(yǔ)言（外部語(yǔ)言）來(lái)描述，因?yàn)樗麄兪褂昧藘?nèi)部語(yǔ)言，用了各種感覺(jué)表象和知覺(jué)表象?！　?．外部語(yǔ)言的構(gòu)成　　外部語(yǔ)言又稱為交流語(yǔ)言，或者交際語(yǔ)言。它由符號(hào)語(yǔ)言和輔助語(yǔ)言兩部分構(gòu)成。符號(hào)語(yǔ)言由表示客體的符號(hào)和表示靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的六覺(jué)的感覺(jué)表象的符號(hào)，以及表示各種層次的概念和知覺(jué)表象的符號(hào)所構(gòu)成。它不包括，也不可能包括六覺(jué)動(dòng)態(tài)及靜態(tài)表象本身和知覺(jué)本身?！　》?hào)語(yǔ)言的表現(xiàn)形式可以是文字形式，聲音形式，啞語(yǔ)形式（人體形式）和盲文形式?！　≥o助語(yǔ)言由自然人體的表情語(yǔ)言（肢體語(yǔ)言），音調(diào)和輔助工具語(yǔ)言構(gòu)成。自然人體表情語(yǔ)言（肢體語(yǔ)言）由人體的各個(gè)部分的靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的狀態(tài)構(gòu)成。例如，眼睛的怒視，揮舞著左手，憐惜地?fù)u頭，等等。注意，肢體語(yǔ)言與符號(hào)語(yǔ)言的人體形式不是一回事。輔助工具語(yǔ)言包括使用圖片、電影、錄音、錄像、實(shí)物、模擬物、虛擬現(xiàn)實(shí)，等等來(lái)傳送部分內(nèi)覺(jué)、部分知覺(jué)和靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的六覺(jué)，以便使人們產(chǎn)生有關(guān)六覺(jué)的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)表象和知覺(jué)表象。換句話說(shuō)，外部語(yǔ)言由表示客體或靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的七覺(jué)表象的符號(hào)構(gòu)成的符號(hào)語(yǔ)言，加上表達(dá)部分知覺(jué)、部分內(nèi)覺(jué)和五覺(jué)（視、聽(tīng)、觸、味、嗅）廣義圖像的輔助語(yǔ)言構(gòu)成?！　÷曇粽Z(yǔ)言由符號(hào)語(yǔ)言的聲音形式加上音調(diào)過(guò)程所組成?！　?．自然語(yǔ)言（符號(hào)語(yǔ)言）是外部語(yǔ)言　　如果沒(méi)有特殊說(shuō)明，一般自然語(yǔ)言是指符號(hào)語(yǔ)言。符號(hào)語(yǔ)言有許多種表示形式。標(biāo)準(zhǔn)的表示形式是文字語(yǔ)言，又稱為書(shū)面語(yǔ)言。聲音語(yǔ)言是用聲音來(lái)表示自然語(yǔ)言，但是增加了聲調(diào)。聲調(diào)能協(xié)助表示講話人的情感（好、惡、喜、怒、哀、樂(lè)、悲、愿，等等）。講話人的情感也可以用符號(hào)語(yǔ)言來(lái)近似表達(dá)。在內(nèi)部語(yǔ)言中，聲調(diào)可化為聲音表象。情感屬于內(nèi)覺(jué)，即第六覺(jué)?！　?hellip;…

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    知識(shí)與智能 PDF格式下載

---