Η εκμάθηση μιας νέας δεξιότητας συνήθως απαιτεί την ενεργή εξάσκησή της μέσω δοκιμής και λάθους, ενώ λαμβάνετε σχόλια για την απόδοσή σας. Ωστόσο, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η παθητική έκθεση σε σχετικές πληροφορίες μπορεί επίσης να ενισχύσει τη μάθηση, ακόμη και χωρίς άμεση εκπαίδευση ή ανατροφοδότηση.
Ερευνητές στο UC Berkeley απέδειξαν πρόσφατα αυτό το αποτέλεσμα σε ποντίκια που μαθαίνουν να κατηγοριοποιούν τους ήχους. Διαπίστωσαν ότι η παθητική έκθεση σε ήχους πριν ή κατά τη διάρκεια της ενεργητικής προπόνησης βοήθησε τα ποντίκια να μάθουν πιο γρήγορα. Οι επιστήμονες κατασκεύασαν επίσης μοντέλα υπολογιστών που προσομοιώνουν νευρωνικά δίκτυα στον εγκέφαλο που έδειξαν πώς η παθητική έκθεση θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο αναπαρίστανται οι αισθητηριακές πληροφορίες και να διευκολύνει τη σύνδεση με τις σωστές αποκρίσεις.
Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στο Νευροεπιστήμες, παρέχουν πληροφορίες για πιο αποτελεσματικές μεθόδους εκπαίδευσης που συνδυάζουν την παθητική και την ενεργητική μάθηση. Αυτή η υβριδική προσέγγιση θα μπορούσε να βοηθήσει στην εκμάθηση δεξιοτήτων στον πραγματικό κόσμο, όπως η εκπαίδευση μουσικών οργάνων ή η απόκτηση γλώσσας σε ανθρώπους ενήλικες και παιδιά.
Τα βασικά συστατικά: Προσπάθεια, εξάσκηση και ανατροφοδότηση
Η εκμάθηση μιας νέας αντιληπτικής δεξιότητας απαιτεί ενεργή λήψη αποφάσεων σχετικά με την εργασία και λήψη ανατροφοδότησης για αυτές τις επιλογές. Ας υποθέσουμε ότι προσπαθείτε να κατηγοριοποιήσετε καλύτερα τους ήχους ως υψηλής ή χαμηλής συχνότητας. Θα ακούσατε ήχους, θα μαντέψατε αν ακούγονται ψηλά ή χαμηλά και θα σας έλεγαν εάν η επιλογή σας ήταν σωστή. Αυτή η διαδικασία επιλογής, ανάδρασης και προσαρμογής κλειστού βρόχου εκπαιδεύει τα κυκλώματα λήψης αποφάσεων του εγκεφάλου.
Η παθητική ακρόαση ήχων στο παρασκήνιο δεν θα πρέπει να βοηθά σε αυτήν την ενεργή διαδικασία εκμάθησης. Δεν παίρνετε αποφάσεις ή δεν σας λένε αν έχετε δίκιο ή λάθος. Αλλά οι άνθρωποι και τα άλλα ζώα εκτίθενται συνεχώς σε αισθητηριακές πληροφορίες καθημερινά, ακόμη κι αν δεν εξασκούν σκόπιμα μια δεξιότητα. Οι επιστήμονες του UC Berkeley αναρωτήθηκαν αν ο εγκέφαλος θα μπορούσε να εκμεταλλευτεί αυτή την παθητική έκθεση ευκαιριακά.
Προηγούμενες Έρευνες Υποδείξεις για την Παθητική Μάθηση
Οι ερευνητές εμπνεύστηκαν από προηγούμενες μελέτες που έδειξαν ότι η πρώιμη έκθεση σε ήχους μπορεί να ενεργοποιήσει τα αναπτυσσόμενα ακουστικά συστήματα των ζώων. Οι μωροί αρουραίοι που εκτρέφονται σε περιβάλλον με συγκεκριμένους επαναλαμβανόμενους ήχους γίνονται καλύτεροι στη διάκριση παρόμοιων ήχων αργότερα.
Σε ενήλικες ανθρώπους, ορισμένες έρευνες πρότειναν επίσης ότι η παρεμβολή συνεδριών παθητικής ακρόασης με ενεργητική εκπαίδευση σε ακουστικές εργασίες θα μπορούσε να ενισχύσει τη μάθηση. Ωστόσο, λιγότερα ήταν γνωστά για το πώς η παθητική έκθεση αλληλεπιδρά με την ενεργητική μάθηση σε ώριμα ζωικά μοντέλα που θα μπορούσαν να παρέχουν περισσότερες βιολογικές γνώσεις.
Η ομάδα του UC Berkeley συνειδητοποίησε ότι η μηχανική μάθηση μπορεί επίσης να προσφέρει κάποιες ενδείξεις. Οι επιστήμονες υπολογιστών ανακάλυψαν ότι τα πρώτα μοντέλα νευρωνικών δικτύων πριν από την εκπαίδευση σε μεγάλα σύνολα δεδομένων χωρίς ετικέτα μπορούν να τους επιτρέψουν να μάθουν εργασίες με ετικέτα πολύ πιο γρήγορα με λιγότερα παραδείγματα εκπαίδευσης. Το ακουστικό σύστημα μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα παρόμοιο τέχνασμα, χρησιμοποιώντας πρώτα την παθητική έκθεση σε ήχους χωρίς ετικέτα για να βελτιστοποιήσει το εσωτερικό του μοντέλο του κόσμου, ξεκινώντας έτσι την εκμάθηση εργασιών.
Τα ποντίκια μαθαίνουν πιο γρήγορα μετά από παθητική ακρόαση
Οι ερευνητές ξεκίνησαν να ελέγχουν συστηματικά εάν η παθητική έκθεση στον ήχο ενισχύει την ενεργητική μάθηση ακουστικών κατηγοριών χρησιμοποιώντας ποντίκια που έχουν εκπαιδευτεί να ανιχνεύουν μοτίβα ήχου.
Τα ποντίκια έπρεπε να ταξινομήσουν τους σύντομους τόνους που αλλάζουν τον τόνο ως αυξανόμενους ή μειούμενους στη συχνότητα. Έδειξαν την επιλογή τους χώνοντας τη μύτη τους στην αριστερή ή τη δεξιά θύρα ενός θαλάμου δοκιμών. Σε πολλαπλές καθημερινές προπονήσεις, τα ποντίκια έγιναν όλο και καλύτερα στην ακριβή κατηγοριοποίηση των ήχων.
Οι επιστήμονες συνέκριναν ομάδες ποντικών που έλαβαν την τυπική εκπαίδευση με δύο άλλες ομάδες. Μια ομάδα έλαβε πρόσθετη παθητική έκθεση στον ήχο παίζοντας ήχους φόντου στα κλουβιά του σπιτιού τους πριν από την ενεργό προπόνηση. Μια άλλη ομάδα ποντικών άκουσε παθητικούς ήχους που παρεμβάλλονται σε όλη τη φάση της ενεργητικής μάθησης και όχι μόνο στην αρχή.
Και στις δύο περιπτώσεις, τα ποντίκια που εκτέθηκαν σε επιπλέον παθητικούς ήχους έδειξαν επιταχυνόμενη μάθηση. Έφτασαν στην κορυφαία απόδοση κατηγοριοποίησης πιο γρήγορα από ό,τι τα ποντίκια που προπονούνταν μόνο σε ενεργό. Αυτό έδειξε ότι η παθητική έκθεση στον ήχο μπορεί να ενισχύσει την ενεργητική εκμάθηση ακουστικών δεξιοτήτων σε ώριμα θηλαστικά.
Τα μοντέλα νευρωνικών δικτύων προσομοιώνουν βιολογικές γνώσεις
Για να κατανοήσουν ποιοι μηχανισμοί θα μπορούσαν να επιτρέψουν στην παθητική έκθεση να προσδώσει μαθησιακά οφέλη που παρατηρούνται συμπεριφορικά, οι ερευνητές κατασκεύασαν υπολογιστικά μοντέλα που μιμούνται τη νευρωνική επεξεργασία και τη μάθηση στο ακουστικό σύστημα.
Δοκίμασαν διαφορετικές αρχιτεκτονικές που κυμαίνονται από απλούς γραμμικούς ταξινομητές έως πολυεπίπεδα νευρωνικά δίκτυα. Ορισμένα μοντέλα χρησιμοποιούσαν μόνο εποπτευόμενη εκμάθηση, όπου οι συνδέσεις δικτύου συντονίζονται με βάση την αντιστοίχιση μεταξύ των εξόδων μοντέλων και των ακριβών ετικετών κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης. Άλλα μοντέλα προστέθηκαν σε προ-εκπαίδευση χωρίς επίβλεψη, όπου καταγράφονται μοτίβα στη δομή των δεδομένων εισόδου χωρίς ετικέτα πριν από τη σύνδεση των εξόδων με τις ετικέτες.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα πολυεπίπεδα νευρωνικά δίκτυα που ουσιαστικά έκαναν ανίχνευση χαρακτηριστικών χωρίς επίβλεψη από παθητικές εισόδους ήχου, ακολουθούμενα από εποπτευόμενη λεπτομέρεια, ταίριαζαν καλύτερα με τη μαθησιακή απόδοση των ποντικιών. Τα μοντέλα έδειξαν την παθητική έκθεση που οδηγεί σε αναδιοργανωμένες αισθητηριακές αναπαραστάσεις που επιτρέπουν πιο αποτελεσματική ενεργητική μάθηση.
Το Interleaving λειτουργεί καλύτερα
Εκτός από το ότι έδειξαν ότι η παθητική έκθεση επιτάχυνε τη μάθηση, τα πειράματα αποκάλυψαν ότι οι ηχητικές παρουσιάσεις που παρεμβάλλονται κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης οδήγησαν σε ταχύτερη μαεστρία από την παθητική ακρόαση μόνο στην αρχή. Περαιτέρω υπολογιστική μοντελοποίηση βοήθησε να εξηγηθεί αυτό το αποτέλεσμα μέσω αυτού που είναι γνωστό ως συνάφεια μεταξύ των κανόνων εκμάθησης που οδηγούν σε παθητικές και ενεργητικές ενημερώσεις μοντέλων.
Όταν συμβαίνουν μαζί, οι μη εποπτευόμενες και εποπτευόμενες αλλαγές στις νευρικές συνδέσεις συνδυάζουν η μία την άλλη, ακονίζοντας γρήγορα τις αναπαραστάσεις για να επιτρέψουν ανώτερη απόδοση. Οι ερευνητές βρήκαν μόνο μια χούφτα παρεμβαλλόμενων παθητικών συνεδριών που ήταν εξίσου αποτελεσματικές με τις ημέρες αρχικής παθητικής έκθεσης.
Επομένως, όταν παίρνετε αυτή την κιθάρα ή ξεκινάτε ξενόγλωσσες κασέτες, μην βουτήξετε αμέσως στην εξάσκηση σκληροπυρηνικών. Φροντίστε να συμπληρώνετε την καθημερινή σας ενεργητική προπόνηση με παθητική ακρόαση. Ο εγκέφαλός σας θα απορροφήσει τους ήχους και θα πετύχετε τους μαθησιακούς σας στόχους σε λιγότερο χρόνο.
Αυτή η προσέγγιση που συνδυάζει την παθητική έκθεση με την ενεργητική μάθηση παρέχει μια συνταγή για ταχύτερη γνώση των δεξιοτήτων του πραγματικού κόσμου χρησιμοποιώντας τις φυσικές διαδικασίες μάθησης του εγκεφάλου μας. Οι επιστήμονες που μελετούν πώς τα ζώα και τα AI μαθαίνουν νέες εργασίες συνεχίζουν να αποκαλύπτουν βέλτιστα προγράμματα εκπαίδευσης που αξιοποιούν δεδομένα με ετικέτα και χωρίς ετικέτα. Ωστόσο, αυτή η έρευνα βοηθά τον βιολογικό ή ψηφιακό εγκέφαλο να κάνει τον βαθμό αποκαλύπτοντας έναν τρόπο ενίσχυσης της μάθησης.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Ο Robert Jennings είναι συνεκδότης του InnerSelf.com με τη σύζυγό του Marie T Russell. Παρακολούθησε το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, το Νότιο Τεχνικό Ινστιτούτο και το Πανεπιστήμιο της Κεντρικής Φλόριντα με σπουδές στα ακίνητα, την αστική ανάπτυξη, τα οικονομικά, την αρχιτεκτονική μηχανική και τη στοιχειώδη εκπαίδευση. Ήταν μέλος του Σώματος Πεζοναυτών των ΗΠΑ και του Αμερικανικού Στρατού έχοντας διοικήσει μια μπαταρία πυροβολικού πεδίου στη Γερμανία. Εργάστηκε στη χρηματοδότηση ακινήτων, την κατασκευή και την ανάπτυξη για 25 χρόνια πριν ξεκινήσει το InnerSelf.com το 1996.
Το InnerSelf είναι αφοσιωμένο στην ανταλλαγή πληροφοριών που επιτρέπουν στους ανθρώπους να κάνουν μορφωμένες και διορατικές επιλογές στην προσωπική τους ζωή, για το καλό των κοινών και για την ευημερία του πλανήτη. Το περιοδικό InnerSelf διανύει τα 30+ χρόνια δημοσίευσής του είτε σε έντυπη μορφή (1984-1995) είτε στο διαδίκτυο ως InnerSelf.com. Υποστηρίξτε τη δουλειά μας.
Creative Commons 4.0
Αυτό το άρθρο διαθέτει άδεια χρήσης με άδεια Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0. Αποδώστε τον συγγραφέα Robert Jennings, InnerSelf.com. Σύνδεσμος πίσω στο άρθρο Αυτό το άρθρο αρχικά εμφανίστηκε Innerself.com
Βιβλία για τη βελτίωση της απόδοσης από τη λίστα με τα Best Sellers της Amazon
"Peak: Secrets from the New Science of Expertise"
από τους Anders Ericsson και Robert Pool
Σε αυτό το βιβλίο, οι συγγραφείς βασίζονται στην έρευνά τους στον τομέα της τεχνογνωσίας για να δώσουν πληροφορίες σχετικά με το πώς ο καθένας μπορεί να βελτιώσει την απόδοσή του σε οποιονδήποτε τομέα της ζωής. Το βιβλίο προσφέρει πρακτικές στρατηγικές για την ανάπτυξη δεξιοτήτων και την επίτευξη κυριαρχίας, με έμφαση στη σκόπιμη εξάσκηση και την ανατροφοδότηση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Ατομικές συνήθειες: Ένας εύκολος και αποδεδειγμένος τρόπος για να χτίσεις καλές συνήθειες και να κόψεις τις κακές"
από τον James Clear
Αυτό το βιβλίο προσφέρει πρακτικές στρατηγικές για την οικοδόμηση καλών συνηθειών και την εξάλειψη των κακών, με έμφαση σε μικρές αλλαγές που μπορούν να οδηγήσουν σε μεγάλα αποτελέσματα. Το βιβλίο βασίζεται σε επιστημονική έρευνα και παραδείγματα πραγματικού κόσμου για να παρέχει χρήσιμες συμβουλές σε όποιον θέλει να βελτιώσει τις συνήθειές του και να επιτύχει.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
«Νοοτροπία: Η Νέα Ψυχολογία της Επιτυχίας»
από την Carol S. Dweck
Σε αυτό το βιβλίο, η Carol Dweck διερευνά την έννοια της νοοτροπίας και πώς μπορεί να επηρεάσει την απόδοση και την επιτυχία μας στη ζωή. Το βιβλίο προσφέρει πληροφορίες για τη διαφορά μεταξύ μιας σταθερής νοοτροπίας και μιας νοοτροπίας ανάπτυξης και παρέχει πρακτικές στρατηγικές για την ανάπτυξη μιας νοοτροπίας ανάπτυξης και την επίτευξη μεγαλύτερης επιτυχίας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Η δύναμη της συνήθειας: Γιατί κάνουμε αυτό που κάνουμε στη ζωή και τις επιχειρήσεις"
από τον Charles Duhigg
Σε αυτό το βιβλίο, ο Charles Duhigg διερευνά την επιστήμη πίσω από το σχηματισμό συνήθειας και πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βελτιώσει την απόδοσή μας σε όλους τους τομείς της ζωής. Το βιβλίο προσφέρει πρακτικές στρατηγικές για την ανάπτυξη καλών συνηθειών, την εξάλειψη των κακών και τη δημιουργία μόνιμων αλλαγών.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Εξυπνότερος Γρήγορος Καλύτερος: Τα μυστικά του να είσαι παραγωγικός στη ζωή και τις επιχειρήσεις"
από τον Charles Duhigg
Σε αυτό το βιβλίο, ο Charles Duhigg διερευνά την επιστήμη της παραγωγικότητας και πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της απόδοσής μας σε όλους τους τομείς της ζωής. Το βιβλίο βασίζεται σε παραδείγματα και έρευνες πραγματικού κόσμου για να παρέχει πρακτικές συμβουλές για την επίτευξη μεγαλύτερης παραγωγικότητας και επιτυχίας.
