Įsivaizduokite vaiką, kuris apsilanko ūkyje ir pirmą kartą mato avis ir ožkas. Jų tėvai nurodo, kas yra kas, padėdami vaikui išmokti atskirti juos. Bet kas atsitiks, kai vaikas negauna tokių nurodymų pakartotinio apsilankymo metu? Ar jie vis tiek galės juos atskirti?
Neurologė Franziska Bröker tiria, kaip žmonės ir mašinos mokosi be priežiūros, kaip vaikas vienas, ir atskleidė galvosūkį: mokymasis neprižiūrimas gali padėti arba trukdyti pažangai, atsižvelgiant į tam tikras sąlygas. Straipsnis publikuotas m Kognityvinių mokslų tendencijos.
Mašininio mokymosi pasaulyje algoritmai klesti dėl neprižiūrimų duomenų. Jie analizuoja didelius informacijos kiekius be aiškių etikečių, tačiau vis tiek sugeba išmokti naudingų modelių. Ši sėkmė sukėlė klausimą: jei mašinos gali taip gerai mokytis, kodėl žmonės kovoja panašiose situacijose?
Remiantis naujausiais tyrimais, atsakymas gali slypėti tame, kaip darome prognozes ir jas sustipriname, kai nėra grįžtamojo ryšio. Kitaip tariant, rezultatai priklauso nuo to, kiek mūsų vidinis supratimas apie užduotį atitinka tai, ko iš tikrųjų reikia.
Tyrimas rodo, kad žmonės, kaip ir mašinos, naudojasi prognozėmis, kad suprastų naują informaciją. Pavyzdžiui, jei kas nors mano, kad vilna yra pagrindinis skirtumas tarp avių ir ožkų, jie gali klaidingai priskirti vilnonę ožką prie avių. Kai niekas šalia neištaiso šios klaidos, jų klaidingos prognozės sustiprėja, todėl dar sunkiau išmokti teisingą skirtumą. Šis „savęs stiprinimo“ procesas gali sukelti sniego gniūžtės efektą: jei jų pradinis spėjimas yra teisingas, mokymasis pagerėja, tačiau jei jis neteisingas, jie gali įstrigti klaidingų įsitikinimų kilpoje.
Šis reiškinys taikomas ne tik gyvūnų identifikavimui. Nuo mokymosi groti muzikos instrumentu iki naujos kalbos įsisavinimo galima pastebėti tą pačią dinamiką. Negavę nurodymų ar atsiliepimų, žmonės dažnai sustiprina neteisingus metodus, todėl vėliau sunkiau ištaisyti savo klaidas.
Tyrimas rodo, kad neprižiūrimas mokymasis geriausiai veikia, kai žmogaus pradinis supratimas jau yra šiek tiek suderintas su užduotimi. Atliekant sudėtingesnes užduotis, pvz., mokantis sudėtingų kalbos taisyklių ar sudėtingų motorinių įgūdžių, norint išvengti šių spąstų, būtina pateikti grįžtamąjį ryšį.
Galų gale, mišrūs neprižiūrimo mokymosi rezultatai pasakoja didesnę istoriją: kalbama ne apie tai, ar mokymasis be grįžtamojo ryšio veikia, o apie tai, kada ir kaip. Kadangi ir žmonės, ir mašinos toliau mokosi sudėtingesnėje aplinkoje, šių niuansų supratimas gali padėti sukurti geresnius mokymo metodus, veiksmingesnes mokymo priemones ir galbūt net išmanesnius algoritmus, kurie gali pataisyti save geriau, kaip tai darome mes.
Patirtis ir mokymasis be priežiūros
Nors laboratoriniai tyrimai atskleidžia įvairius neprižiūrėto mokymosi rezultatus, norint suprasti jo pasekmes realaus pasaulio mokymosi scenarijuose, reikia išnagrinėti žinių įgijimą, kuris kyla iš plataus mokymosi ir įvairaus laipsnio priežiūros.
Pavyzdžiui, radiologai savo karjeros pradžioje gauna struktūrinį grįžtamąjį ryšį, tačiau palaipsniui praranda galimybę gauti aiškias priežiūros rekomendacijas. Jei mokymasis vien neprižiūrimas galėtų paskatinti žinias, tikėtume, kad tobulėjimas bus nuoseklus, tačiau įrodymai rodo priešingai.
Kritikai teigia, kad patirtis nebūtinai numato kompetenciją, nes ji gali atspindėti tik darbo stažą be esminio įgūdžių tobulinimo. Šališkumas, pvz., patvirtinimo šališkumas, gali dar labiau iškreipti neprižiūrimą mokymąsi, nes teikia pirmenybę informacijai, kuri atitinka išankstines nuostatas, ir galiausiai trukdo pažangai.
Vietoj to, norint nuolat tobulėti, būtina reguliariai pateikti atsiliepimus apie sprendimus. Tai suderinama su vaizdavimo ir užduoties derinimo sistema, kuri leidžia manyti, kad pradinis grįžtamasis ryšys padeda besimokantiesiems sukurti tikslius psichikos vaizdus prieš jiems galint efektyviai reguliuoti savo mokymąsi.
Pavyzdžiui, mokantis motorinių įgūdžių, grįžtamojo ryšio pašalinimas mokymosi proceso pradžioje gali lemti našumo pablogėjimą, o vėliau – kai besimokančiojo prognozės tikslesnės – padeda išlaikyti ar net pagerinti našumą. Tai pabrėžia, kad kompetencijai reikia ne tik patirties, bet ir savalaikės priežiūros kritiniais mokymosi etapais.
Savęs stiprinimas mokantis be priežiūros
Neprižiūrimą mokymąsi dažnai skatina savęs stiprinimo mechanizmai, kai besimokantieji naudoja savo prognozes, o ne išorinį patvirtinimą. Ši mokymosi forma yra gerai ištirta suvokimo ir kategorijų mokymosi metu, kai hebų modeliai parodo, kaip neprižiūrimas mokymasis gali pagerinti arba pabloginti našumą, atsižvelgiant į tai, kaip besimokančiojo reprezentacijos atitinka užduotį.
Šie modeliai sėkmingai atsižvelgė į pusiau prižiūrimą skirstymą į kategorijas, pvz., Vaikų kalbinių etikečių įgijimą, o tai rodo, kad savęs stiprinimas gali formuoti mokymosi trajektorijas.
Tačiau grįžtamojo ryšio nebuvimas, ypač įgyti žinių, gali lemti neteisingų prognozių įsigalėjimą, kaip rodo stereotipai. Be išorinės korekcijos asmenys gali sustiprinti savo neteisingas prognozes – reiškinį, kurį modeliuoja konstruktyvistinės kodavimo hipotezės.
Dėl to gali atsirasti nuolatinių klaidų, nes veiksmai laikomi patvirtintais net tada, kai nepateikiamas grįžtamasis ryšys, pabrėžiant atrankinio grįžtamojo ryšio vaidmenį reguliuojant neprižiūrimą mokymąsi.
Vidinis grįžtamasis ryšys ir nerviniai mechanizmai
Savęs stiprinimas reikalauja vidinių mokymosi signalų, kurie veikia nepriklausomai nuo išorinės priežiūros. Nors neuroninis mokymosi per išorinį grįžtamąjį ryšį pagrindas, pvz., apdovanojimai ir bausmės, yra gerai suprantamas, mechanizmai, valdantys savarankiškai generuojamą grįžtamąjį ryšį, nėra tokie aiškūs.
Nauji tyrimai rodo, kad išorinio grįžtamojo ryšio apdorojimo metu aktyvios smegenų sritys taip pat yra įtrauktos į numanomą grįžtamąjį ryšį, pavyzdžiui, kai besimokantysis sustiprina savo pasirinkimą. Pasitikėjimas savo sprendimais, net ir nesant išorinio grįžtamojo ryšio, yra pagrindinis savęs stiprinimo veiksnys, o subjektyvus atlygis gali formuoti mokymosi trajektorijas, sustiprindamas praeities sprendimus.
Šie vidiniai grįžtamojo ryšio mechanizmai gali paskatinti besimokančiuosius į „mokymosi spąstus“, kur jie nustoja tyrinėti alternatyvias strategijas ir sutelkia dėmesį tik į savo praeities pasirinkimų išnaudojimą. Neurovaizdo tyrimai rodo, kad nuostatos atnaujinamos tik prisimintiems pasirinkimams, o tai dar labiau sustiprina vidinio grįžtamojo ryšio vaidmenį vadovaujant neprižiūrimam mokymuisi.
Be to, nervų atkūrimas – procesas, kai smegenys vėl suaktyvina praeities patirtį poilsio metu – buvo susietas su savęs stiprinimu, pabrėžiant jo vaidmenį tobulinant psichines reprezentacijas be išorinių nurodymų.
Tinkamo balanso radimas
Ekspertizės literatūra, kartu su kontroliuojamais neprižiūrimo mokymosi tyrimais, palaiko mintį, kad savęs stiprinimas gali pagerinti arba trukdyti našumui, pagrįstam besimokančiojo psichinių reprezentacijų ir atliekamos užduoties suderinimu. Nors neprižiūrimas mokymasis turi potencialo, tai nėra sidabrinė kulka. Vietoj to, jos efektyvumas priklauso nuo sudėtingos esamų žinių, vidinių signalų ir užduoties struktūros sąveikos.
Būsimi tyrimai turėtų toliau tirti ryšį tarp neprižiūrimo savęs stiprinimo ir išorinių priežiūros signalų, ypač realiame mokymosi kontekste. Tai apima tyrimą, kaip šie mechanizmai sąveikauja su žmogaus mokymusi, o tai gali apimti vieningą mokymosi sistemą, o ne skirtingus, konkrečioms užduotims taikomus algoritmus, dažnai naudojamus dirbtinio intelekto srityje.
Neurologijos, psichologijos ir mašininio mokymosi įžvalgų integravimas padės sukurti išsamesnius žmogaus mokymosi modelius, o tai padės sukurti mokymo planus, kurie geriau remtų mokymąsi visą gyvenimą ir užkirstų kelią per dideliam pasitikėjimui klaidingomis išvadomis.
Galų gale, supratimas apie neprižiūrimo mokymosi dinamiką, įskaitant galimus jo spąstus, pagerins švietimo metodus ir padės plėtoti žinias įvairiose srityse. Subalansuodami savęs stiprinimą ir kritinį išorinį grįžtamąjį ryšį, galime optimizuoti mokymosi sistemas, kad būtų puoselėjama gili ir ilgalaikė patirtis, kartu išvengiant neprižiūrimo per didelio pasitikėjimo spąstų.