第四章 主动学习系统工程
(Active Learning System Engineering)
4.1 主动学习系统定义
WSaiOS-ICAI 主动学习系统模拟人的一种核心行为:
当个体面对任务、问题、兴趣或决策需求时,不等待外部教育输入,而是主动产生学习行为,以补充自身能力和信息不足。
主动学习不是:
系统自动训练模型
↓
提高参数
↓
生成结果
而是:
个体对象
↓
发现需求
↓
创建学习任务
↓
主动获取信息
↓
学习处理
↓
验证应用
↓
更新能力
4.2 主动学习系统组成
主动学习由以下对象组成:
Active Learning System
├── Learning Motivation Object
学习动力对象
├── Learning Task Object
学习任务对象
├── Information Source Object
信息来源对象
├── Learning Process Object
学习过程对象
├── Learning Result Object
学习结果对象
└── Ability Update Object
能力更新对象
4.3 能力缺口主动学习
(Ability Gap Active Learning)
4.3.1 模型定义
模拟人的:
不会,所以主动学习。
当任务要求超过当前能力时:
产生学习任务。
逻辑:
IF
Task.RequiredAbility > Individual.Ability
THEN
Create Active Learning Task
例如:
任务:
开发商城系统
要求:
支付接口设计能力
当前:
没有支付系统经验
产生:
学习目标:
支付系统设计
4.4 能力检测对象
AbilityAnalyzer Object
AbilityAnalyzer
{
currentAbility,
requiredAbility,
gap
}
方法:
check()
compare()
calculateGap()
PHP:
class AbilityAnalyzer
{
public function check(
$current,
$required
)
{
if($required>$current)
{
return true;
}
return false;
}
}
4.5 兴趣探索主动学习
(Interest Exploration Learning)
4.5.1 模型定义
模拟人的:
好奇,所以学习。
这种学习不是为了解决当前任务。
而是扩展个体认知范围。
例如:
个体:
已经掌握 PHP。
产生兴趣:
人工认知系统设计
创建:
Exploration Learning Task
4.6 Interest Learning Object
InterestLearningObject
{
interest,
target,
exploration_level,
status
}
触发规则:
IF
Interest.Level > Threshold
THEN
Create Exploration Task
4.7 决策实时信息学习
(Decision Real-time Learning)
4.7.1 模型定义
模拟人的:
为了做决定,需要先了解信息。
例如:
选择技术架构。
需要:
性能信息
成本信息
风险信息
案例信息
当前:
缺少部分信息。
触发:
实时学习。
4.8 Decision Learning Object
DecisionLearningObject
{
decision,
missing_information,
source,
result
}
流程:
Decision Object
↓
Information Gap
↓
Real-time Search
↓
Information Processing
↓
Decision Support
4.9 知识查找学习模型
(Knowledge Search Learning)
这里的知识查找不是知识库工程。
而是模拟:
人的学习行为:
“我不知道,所以去查找”。
对象:
Learning Search Object
LearningSearchObject
{
keyword,
target,
source,
result
}
例如:
学习:
PHP MVC
产生:
查询:
MVC模式
Controller设计
Model结构
View实现
流程:
Learning Requirement
↓
Search Object
↓
Information Acquisition
↓
Learning Processing
4.10 主动学习任务对象
ActiveLearningTask
class ActiveLearningTask
{
private $goal;
private $source;
private $content;
private $status;
public function execute()
{
}
public function evaluate()
{
}
}
状态:
Created
↓
Searching
↓
Learning
↓
Applying
↓
Completed
4.11 ActiveLearningEngine
主动学习引擎。
结构:
ActiveLearningEngine
属性:
motivation
task
search
process
方法:
createTask()
acquire()
learn()
apply()
evaluate()
PHP:
class ActiveLearningEngine
{
public function createTask($motivation)
{
return new ActiveLearningTask();
}
public function execute($task)
{
$task->execute();
}
}
4.12 MVC 工程结构
wsaios-learning/
Controller/
ActiveLearningController.php
Model/
ActiveLearningTask.php
LearningSearch.php
DecisionLearning.php
InterestLearning.php
Service/
ActiveLearningEngine.php
AbilityAnalyzer.php
InformationAnalyzer.php
View/
Smarty/
active_learning.tpl
4.13 Smarty 页面
active_learning.tpl
<h2>
主动学习任务
</h2>
<table>
<tr>
<td>
学习目标
</td>
<td>
{$target}
</td>
</tr>
<tr>
<td>
学习来源
</td>
<td>
{$source}
</td>
</tr>
<tr>
<td>
4.14 主动学习系统完整流程
任务 / 兴趣 / 决策
↓
学习动力
↓
Active Learning Engine
↓
创建学习任务
↓
实时信息获取
↓
学习处理
↓
实际应用
↓
能力更新
4.15 本章总结
WSaiOS-ICAI 主动学习系统模拟人的:
- 不会就学习;
- 好奇就学习;
- 决策需要就学习;
- 查找信息解决问题。
核心工程逻辑:
发现不足
↓
产生学习动力
↓
主动获取
↓
学习应用
↓
能力提升
下一章:
第五章 被动学习系统工程
(Passive Learning System Engineering)
重点:
- 教育输入模拟;
- 用户指导学习;
- 外部知识输入对象;
- 学习接收机制;
- 被动学习流程;
- PassiveLearningEngine;
- PHP OOP + MVC + Smarty 工程实现。