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第四章 主动学习系统工程

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。

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