第47章 被动学习
47.1 被动学习的定义
被动学习(Passive Learning)是人工个体在没有主动提出明确学习目标的情况下,由外部资料、网络信息、环境信息、事件信息、系统输入或其他信息源触发学习行为,对进入认知空间的信息进行接收、识别、解析、提取、关联、结构化和验证,并将其转化为新的知识结构和能力结构的行为过程。
核心定义:
External Information
↓
Information Input
↓
Information Recognition
↓
Information Processing
↓
Knowledge Extraction
↓
Knowledge Structuring
↓
Knowledge
↓
Capability
因此:
被动学习的“被动”,是指学习触发来自外部,而不是指学习过程没有行为。
被动学习仍然是人工个体的一种学习行为。
47.2 被动学习的核心特征
主动学习:
我需要
↓
我寻找
↓
我学习
被动学习:
外部发生
↓
信息进入
↓
我接收
↓
我学习
因此二者最根本的区别是:
主动学习
Goal → Learning
被动学习
Input → Learning
主动学习主要由:
Goal Driven
驱动。
被动学习主要由:
Input Driven
触发。
47.3 被动学习的触发源
被动学习可以由多种外部信息触发。
External Environment
│
├── Network Information
├── Website Information
├── Document
├── Message
├── Data Stream
├── Event
├── Sensor Information
├── Object Change
├── Scene Change
├── System Input
├── New Knowledge
└── External Instruction
这些信息进入人工个体后,可以形成:
External Input
↓
Learning Trigger
47.4 网络信息触发学习
网络是被动学习的重要信息来源。
例如:
Network
↓
New Information
↓
Information Input
↓
Recognition
↓
Knowledge Extraction
↓
Knowledge Structure
人工个体不一定首先提出:
“我要搜索这个问题。”
而可能是:
外部网络信息进入
↓
发现相关内容
↓
识别信息价值
↓
产生学习行为
因此:
网络信息可以成为人工个体被动学习的持续输入源。
47.5 外部资料触发学习
外部资料也可以直接进入学习系统:
Document
↓
Receive
↓
Read
↓
Parse
↓
Extract
↓
Structure
↓
Knowledge
资料可以包括:
书籍
文章
报告
网页
数据库内容
技术文档
产品资料
行业资料
知识资料
资料进入并不意味着全部形成知识。
必须经过:
Information
↓
Learning Process
↓
Knowledge
47.6 环境触发学习
被动学习不局限于互联网和资料。
现实环境本身也可以产生学习输入:
Environment
↓
Change
↓
Observation
↓
Information
↓
Learning
例如:
Scene Change
↓
Object State Change
↓
Observation
↓
State Information
↓
Learning
因此:
环境变化本身可以成为学习事件。
47.7 事件触发学习
某个事件发生后,也可以自动触发学习。
Event
↓
Event Detection
↓
Event Recognition
↓
Learning Trigger
↓
Learning
例如:
Unexpected Event
↓
Current Knowledge 无法解释
↓
Knowledge Gap
↓
被动学习
这里被动学习甚至可以进一步转化为主动学习:
External Event
↓
Passive Learning
↓
发现知识缺口
↓
Active Learning
47.8 被动学习的信息接收
被动学习首先需要 Information Reception。
External Information
↓
Input
↓
Receive
↓
Raw Information
信息进入之后,首先回答:
是什么?
来自哪里?
什么时候产生?
是否完整?
是否与当前个体有关?
因此:
Information Reception
≠
Knowledge Formation
接收只是学习行为的开始。
47.9 信息识别
接收到信息以后,需要判断信息是什么。
Raw Information
↓
Recognition
↓
Object
Attribute
Relation
State
Event
Method
Condition
Result
例如:
External Information
↓
识别对象
↓
识别属性
↓
识别关系
↓
识别状态
这样外部信息才能进入内部结构。
47.10 信息相关性判断
被动输入不代表全部信息都值得学习。
因此需要:
External Information
↓
Relevance Evaluation
↓
Relevant Information
相关性可以与:
Current Knowledge
Current Capability
Current Scene
Current Goal
Historical Knowledge
进行比较。
形成:
Information Relevance
如果完全没有认知价值:
External Information
↓
Low Relevance
↓
Ignore
如果具有潜在价值:
External Information
↓
Relevant
↓
Learning
47.11 信息过滤
被动学习面对的一个重要问题是信息数量可能远大于学习能力。
因此需要:
External Information
↓
Filtering
↓
Relevant Information
↓
Learning
过滤因素可以包括:
Relevance
Reliability
Novelty
Completeness
Recency
Consistency
Learning Value
因此被动学习并不是:
Everything → Learn
而是:
Everything
↓
Filter
↓
Potentially Valuable Information
↓
Learn
47.12 新颖性判断
如果进入的信息与已有知识完全相同:
New Information
+
Existing Knowledge
↓
No Difference
不一定需要形成新的知识。
如果发现:
New Information
+
Existing Knowledge
↓
Difference
则可能产生学习。
因此:
Information Difference
↓
Learning Signal
47.13 知识冲突触发学习
被动学习还可以由知识冲突触发。
Existing Knowledge
+
External Information
↓
Conflict Detection
↓
Knowledge Conflict
↓
Learning
例如:
旧知识:
Method A 有效
外部信息:
Method A 在 Condition C 下无效
系统就需要进一步学习:
Method A
├── Condition A → Valid
└── Condition C → Invalid
因此:
知识冲突本身就是一种学习触发机制。
47.14 信息解析
被动学习进入核心处理过程:
External Information
↓
Reading
↓
Parsing
↓
Knowledge Elements
解析结果包括:
Object
Attribute
Relation
State
Event
Condition
Constraint
Method
Action
Result
Rule
这一步将:
外部信息
转换成:
内部知识元素
47.15 知识提取
信息解析后进行知识提取:
Information
↓
Knowledge Extraction
↓
Knowledge Elements
例如:
Object A
Attribute B
Relation C
State D
Method E
Condition F
Result G
这些元素随后进入知识结构。
47.16 知识结构化
被动学习的核心不是“收到资料”,而是:
Knowledge Elements
↓
Classification
↓
Relation
↓
Hierarchy
↓
Dependency
↓
Knowledge Structure
最终:
External Information
↓
Structured Knowledge
因此:
被动学习真正改变个体的地方,是知识结构,而不是信息存储空间。
47.17 新知识形成
当外部信息经过处理、提取和结构化后:
Information
↓
Knowledge Structure
↓
Validation
↓
New Knowledge
形成:
Knowledge(t+1)
相对于:
Knowledge(t)
发生变化:
Knowledge(t+1) ≠ Knowledge(t)
这就是学习产生的结构变化。
47.18 知识更新
被动学习可以更新已有知识:
Existing Knowledge
+
External Information
↓
Learning
↓
Knowledge Update
更新类型包括:
Add
Modify
Merge
Split
Relate
Strengthen
Weaken
Invalidate
因此被动学习不只是:
增加知识
还可以:
修正知识
47.19 被动学习与主动学习的转换
被动学习与主动学习并不是两个封闭系统。
例如:
External Information
↓
Passive Learning
↓
发现知识缺口
↓
Active Learning
↓
Search
↓
Retrieve
↓
Deep Learning
也可以反过来:
Active Learning
↓
Search
↓
New External Information
↓
Passive Learning
↓
Additional Knowledge
所以:
Active Learning
↕
Passive Learning
可以连续转换。
47.20 被动学习与经验
被动学习虽然主要来源于外部信息,但被动学习过程本身也会产生经验。
External Input
↓
Passive Learning
↓
Learning Result
↓
Learning Experience
例如:
外部资料 A
↓
成功形成知识
系统可以记录:
Source A
→
High Learning Value
以后再次收到类似资料时:
Historical Learning Experience
↓
Source Evaluation
↓
Learning Priority
因此:
被动学习本身也能够被学习。
47.21 被动学习与记忆
被动学习完成以后,可以形成学习记忆:
Passive Learning
↓
Learning Experience
↓
Learning Memory
记忆可以保存:
来源
时间
信息
知识
学习结果
学习质量
知识变化
以后相同信息再次进入:
External Information
↓
Memory Recall
↓
Already Known
↓
Reduce Re-Learning
因此记忆可以降低被动学习的重复成本。
47.22 被动学习与能力形成
被动学习最终也需要进入能力体系:
External Information
↓
Passive Learning
↓
Knowledge
↓
Capability Formation
例如:
新资料
↓
获得对象知识
↓
获得方法知识
↓
方法可执行
↓
能力形成
因此:
被动学习的最终价值同样不是“知道”,而是“能够”。
47.23 被动学习与能力变化
被动学习可以导致:
New Capability
Improved Capability
Expanded Capability
Capability Boundary Change
Capability Reliability Change
例如:
Existing Capability
↓
External Information
↓
New Method Knowledge
↓
Method Available
↓
Capability Expanded
因此:
Learning
↓
Knowledge Change
↓
Capability Change
47.24 被动学习本身的行为结构
被动学习可以建立为:
PassiveLearning
│
├── Learning Identity
├── External Trigger
├── Input Source
├── Input Time
│
├── Information Reception
├── Information Recognition
├── Relevance Evaluation
├── Information Filtering
├── Information Reading
├── Information Parsing
│
├── Knowledge Extraction
├── Knowledge Structuring
├── Knowledge Integration
├── Knowledge Validation
├── Knowledge Update
│
├── Capability Formation
├── Learning Experience
├── Learning Memory
└── Learning Result
47.25 被动学习状态
被动学习也拥有自己的运行状态:
Waiting
↓
External Input
↓
Input Detection
↓
Information Reception
↓
Information Recognition
↓
Information Filtering
↓
Information Processing
↓
Knowledge Extraction
↓
Knowledge Structuring
↓
Knowledge Validation
↓
Knowledge Formation
↓
Capability Update
↓
Complete
异常情况:
Invalid Input
Irrelevant Input
Incomplete Information
Knowledge Conflict
Validation Failure
Processing Failure
47.26 被动学习的失败与恢复
被动学习可能因为外部信息质量不足而失败:
External Information
↓
Incomplete
↓
Learning Failure
或者:
External Information
↓
Conflicting Information
↓
Validation Failure
此时可以:
Failure
↓
Memory
↓
Future Active Learning
↓
Source Search
↓
Information Verification
所以:
被动学习失败,可以成为主动学习的触发条件。
47.27 被动学习的完整链条
EXTERNAL ENVIRONMENT
↓
EXTERNAL INFORMATION
↓
INPUT DETECTION
↓
INFORMATION RECEPTION
↓
INFORMATION RECOGNITION
↓
RELEVANCE EVALUATION
↓
INFORMATION FILTERING
↓
INFORMATION READING
↓
INFORMATION PARSING
↓
KNOWLEDGE EXTRACTION
↓
KNOWLEDGE STRUCTURING
↓
KNOWLEDGE INTEGRATION
↓
KNOWLEDGE VALIDATION
↓
KNOWLEDGE UPDATE
↓
CAPABILITY UPDATE
↓
LEARNING EXPERIENCE
↓
LEARNING MEMORY
↓
FUTURE COGNITION
47.28 主动学习与被动学习
两者可以统一到 Learning:
LEARNING
│
┌────────────┴────────────┐
↓ ↓
ACTIVE LEARNING PASSIVE LEARNING
│ │
Internal Need External Input
↓ ↓
Learning Goal Input Detection
↓ ↓
Information Search Information Reception
↓ ↓
Source Selection Information Filtering
└────────────┬────────────┘
↓
Information Processing
↓
Knowledge Extraction
↓
Knowledge Structuring
↓
Knowledge
↓
Capability
核心区别只有一个:
主动学习:
我主动产生学习行为。
被动学习:
外部信息触发学习行为。
但二者都必须经过:
Information
↓
Learning Behavior
↓
Knowledge Structure
↓
Capability
47.29 被动学习的核心理论
被动学习真正重要的地方,在于人工个体不需要等待自己产生学习需求。
外部世界可以持续改变个体:
External World
↓
Information
↓
Learning
↓
Knowledge Change
↓
Capability Change
↓
Cognition Change
这意味着:
人工个体可以通过持续接收外部世界的信息而不断扩展自身知识空间和能力空间。
因此被动学习使人工个体具有:
Continuous Learning
的基础。
47.30 第46章与第47章的关系
第45章
学习的定义
│
├── Learning
├── 主动学习
└── 被动学习
第46章
主动学习
│
└── 个体主动寻找信息并形成知识与能力
第47章
被动学习
│
└── 外部信息进入并触发学习行为
两章形成:
主动学习:
Need → Search → Learn
被动学习:
Input → Receive → Learn
最终共同进入:
Knowledge
↓
Capability
↓
Cognition
47.31 核心结论
被动学习,是人工个体由外部资料、网络信息、环境变化、事件或其他外部输入触发,通过接收、识别、过滤、读取、解析、知识提取、知识结构化和验证,将外部信息转化为内部知识,并进一步形成、更新或增强自身能力的行为过程。
核心链:
External Input
↓
Passive Learning
↓
Information Processing
↓
Knowledge Structuring
↓
Knowledge
↓
Capability
↓
Cognition
主动学习与被动学习最终共同构成:
LEARNING
│
┌─────────┴─────────┐
↓ ↓
主动学习 被动学习
↓ ↓
主动寻找信息 外部信息进入
↓ ↓
知识形成 知识形成
└─────────┬─────────┘
↓
知识
↓
能力
↓
认知
↓
行为
↓
经验
↓
记忆
↓
再次学习
↺
因此,第46章解决的是:
“我为什么主动去学习,以及我如何主动获得知识。”
第47章解决的是:
“外部世界如何进入我,并使我发生学习。”
二者共同建立 WSaiOS-ICAI 的学习行为系统。