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我与可拓学的缘分—— 如何判定可拓学、信息科学的科学性

已有 673 次阅读 2021-8-27 12:32 |个人分类:可拓学|系统分类:科研笔记

我与可拓学的缘分

—— 如何判定可拓学、信息科学的科学性

昨夜临睡前,突然发现科学网博文“我与可拓学的缘分—从信息科学、高等人工智能到可拓智能”(链接地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-520919-1301373.html)文章后有科学网网友(黄荣彬)留言问:

可拓学 可否 称为 可拓科学?

信息科学 可否 称为 信息学?

(已过23点,按照科学网规定不能再回复评论,但也正好给了我思考的时间)

这是两个有趣的问题,我也经常会问自己一些类似的问题。由于本人2002年开始的选题是信息甄别,所以首先关注的是信息学,最初我并不认为信息学属于科学的范畴,直到信息甄别研究成果发表了,得奖了,还闹了笑话之后才开始意识到“信息甄别学”的研究不应该仅仅关注“人工智能技术”,更应该关注甄别的对象,也就是“信息”到底是什么?应该把信息作为主要研究对象,研究信息及其运动规律。

俗话说,知耻而后勇,为了弄清楚信息甄别的研究对象信息,一口气买了很多书,最初是信息经济学方面的,大多都是讨论信息不对称情景下市场失灵问题的。关注的最多的是王则柯和斯蒂格里茨,后来天府广场开了一个很大的文轩书店,偶遇了钟义信先生的《信息科学原理》,才迫不及待、小心翼翼地开启了信息科学探索之旅。

当你需要一个东西,有人刚好给你递过来一个看似是你想要的东西时,你会做何反应?当然是惊喜和感谢了。所以一开始我对钟义信先生的《信息科学原理》只有惊喜、感激和学习的热情。当然,与此同时,最初对信息学的不屑也立马烟消云散了。

对于如何判定可拓学、信息科学的科学性?这一问题,一开始感觉有点无从下手,所以就选择一个最初比较困惑我的,关于“信息到底是什么?”这一问题开始学习和探索。比如,可以从我最初接触的钟义信先生著的《信息科学原理》第3版里定义开始:

在《信息科学原理》第3版(P50)。钟义信先生认为,本体论层次的信息是事物的运动状态及其状态变化方式的自我表述或自我显示。

注意

(1)这里的“事物”泛指一切可能的研究对象,包括外部世界的物质客体,也包括主观世界的精神现象。比如一个小水坑、一棵树、一朵花、一片叶子、一个苹果、一个人、一个想法、一本书、一个企业...。

(2)“运动”泛指一切意义上的变化,包括机械运动、物理运动、化学运动、生物运动、思维运动和社会运动等

(3)“运动状态”指事物运动在空间上展示的性状和态势。

(4)“运动状态的变化方式”则是指事物运动状态随时间而变化的过程样式。

当你理解了本体论层次信息定义,在观察“事物”时,你会不知不觉的从哲学的高度去客观的从空间(3维)+时间(1维)的时空轴(4维)的视角去冷眼旁观事物。

比如眼前的某个事物,可能是一棵树、一本书、一个人(孩子)、一片叶子(落叶),如果你不存在,那他们昨天在哪,是什么样子,今天又在哪,是什么样,明天呢,后天呢,三天、三个星期、三个月之后呢,有没有变化,具体是怎么变化的,这种变化是确定的,还是不确定的,有没有规律可循?

接下里,再引入钟义信先生的认识论层次的定义(P51)认识论层次的信息是指主体所感知或表述的关于该事物的运动状态及其变化方式,包括状态及其变化方式的形式、含义和效用。

钟义信先生特别强调:认识论层次引入的的主体首先是具有感觉能力的,能够感觉到事物运动状态及其变化方式的外在形式;其次也具有理解能力,能够理解事物运动状态及其变化方式的内在含义;再者,他还具有目的性,因而能够判断事物运动状态及其变化方式对其目的而言的价值

而且,对于正常的人类主体来说,事物的运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和效用价值这三者之间是相互依存不可分割的。因此,在认识论层次上来研究信息问题的时候,“事物的运动状态及其变化方式”就不像在本体论层次上那样简单了,它必须同时考虑到形式、含义和效用三个方面的因素。

事实上,钟义信先生认为,人们只有在感知了事物运动状态及其变化的形式、理解了它的含义,判明了它的价值,才算真正掌握了这个事物的认识论层次信息,并作出正确的判断和决策。所以,全信息概念应运而生了。

什么是全信息?(P51)钟义信先生接着阐述到"我们把这样同时考虑事物运动状态及其变化方式的外在形式、内在含义和效用价值的认识论层次的信息称为全信息"

这也意味着,如果加入你的视角,刚刚眼前的某个事物,还是那一颗树、一本书、一个人(孩子)、一片叶子(落叶)顿时会变得更加丰富鲜活起来。

比如,你眼前的那棵树,他的叶子已经全部枯黄了。在三个星期前,你离开家的时候,他还开着花,叶子绿油油的,生机盎然。通过观察这棵树的外在形式,你会理解到,树是有生命的,生命是需要水的,你已经外出三个星期没有给他浇水了,由于缺水,所以他才会变成现在这个样子。那现在这个样子对于你而言有价值吗?你会进一步思考,这棵树是婆婆买的,婆婆和老公都很喜欢他,如果他要是死了,婆婆和老公肯定会很伤心(果然不出所料,刚刚想到这里,看了朋友圈我发的树的照片,婆婆立马打电话过来,老公也很快留言让我赶紧浇水。看来这棵树就算枯黄了,婆婆和老公依然爱着他,想让我尽力抢救,那接下来该怎么做?赶紧浇水吧!至于浇了水之后,这棵树是否能活过来?如何判断其能否活过来,就需要专业的知识和时间了,通过这些专业知识和时间的沉淀又可以激活新智,开始新一轮的观察、理解和判断。

在很长一段时间,我都不知不觉的在应用钟义信先生的信息科学原理去学习、工作和生活,在频频收获惊喜后,还专门开设了一门名为《信息科学原理》的公选课,截止目前已经开设了三学期。

第一学期《信息科学原理》的授课内容基本上是完全按照钟义信先生的《信息科学原理》第5版的内容来设计的。

授课的对象是全校(不分校区、年级和专业),设定的选课名额为系统默认100人(我个人本想设定为30人)。

最初该课程设立在我所在物流学院的经管类专业校区,选课人数为0(不好意思,没人选,那就意味着不能开设)

为什么没人选呢?

是不是一看题目又是“科学”、又是“原理”的,立马让经管类的学生望而却步了呢?

如果下学期换成CUIT理工类专业校区如何?

说干就干,在我看来,教育就是我的事业,做教育也要有点创业精神!

第二学期再开设,就大胆的挑战了CUIT的理工类专业校区。

果然不出所料,初期选课的人数一下子从0变为95人。

发现有创业精神的人总是不喜欢向现实举手投降,喜欢倒腾,只要有了目标,就算没有条件,也会千方百计发现新资源、创造新条件去实现目标。

比如,最初目标计划授课人数为30人,但教务现实不允许,说只能按照系统设置,默认100人,结果初选一下子来了95个学生,该怎么办?

学校规则改变不了,那是否可以在学校允许的范围内改变授课时间,比如把授课时间变换为白天(而不是周末和晚上)。是不是就可以自然而然筛选掉一些“利用空闲时间混学分”或者“课程冲突,时间安排不过来”的学生呢?

说干就干,果然,当把授课时间变换为白天后,最终确定选课的学生一下子降到了六七十人。

但尽管如此,人还是有点多,好在全校公选,又开设在白天,很多“很忙”又“聪明”的学生会以“与实验课或学校活动冲突”为借口请假或迟到早退,所以实际每次都来参与学习的学生人数再一次下降,平均每次大约四五十人。

几经折腾,实际上课的人数和最初目标计划的人数距离就比较接近了。进一步运用全信息视角观察来上课的学生,具体又可以分为三大类:

第一类是比较传统的诚实守信的“乖学生”(形式),本文暂时称为A型学生。这类学生内在就算不感兴趣、或者听不懂,他们都会默默先选择“乖乖听课”,甚至“认真做笔记”,努力学习和理解课程内容(含义),他们大多熟悉传统教学规则,抱着“只要乖乖的遵守教学规则,努力学习,就一定能过”的目的,信奉“我来了,听了,记了,背了,写了,就一定能过”的传统教学规则(价值)。

第二类是个性鲜明的“X型学生”(形式),他们有自己的思想,会质疑老师甚至权威,喜欢独立思考,发表个性言论(含义),他们选课的原因不同于第一类学生,他们更多是因为好奇、或者感兴趣、或者需要(价值)。他们有自己的思想,会质疑老师甚至权威,喜欢独立思考,发表个性言论,这类学生人数伴随着年龄的增长会越来越少。

第三类学生则是介于两者之间,暂且称为Y型学生,如果不喜欢主讲教师和内容,就会倾向于向X型转化,如果觉得老师教得有意思,喜欢主讲老师,就会慢慢向A型转化。

从第二学期选课学生统计数据来看,大多选课的学生为本科二年级,试听初期反馈内容有点难,有点空,于是后续为了降低学习难度,增加实用性,在遵照钟义信先生《信息科学原理》第五版的内容框架上,跳过了一些难点,增加了一些案例、图片、视频,一方面想吸引更多Y型学生注意力,激发X型学生学习的学习兴趣并降低A型学生的学习难度。

虽然最终根据学生学习实际情况选择线上开卷考试,但成绩达到优秀等级的数量不多,抛开平时成绩的鼓励分,真实优秀的学生就更少了。

为什么在线开卷考试成绩都这么低?

A型学生只在心里嘀咕,背后抱怨,一般不会直接质问老师。

X型学生相对最活跃,其中胆子大的会直接跳出来责问老师,意思大概不过,“公选课也给这么低的分,是不想在公选课圈子混了吧,那好,我会帮助你,告诉更多学弟学妹们不要选你的课!”

面对威胁,该怎么办?理直气壮怼回去?

这时候,大多数学生会沉默,有趣的是,一分耕耘一分收获,那些成功从X型转为A型的学生(AX型学生)会立马挺身而出,直接怒怼责问老师分给得低的X型学生“你的分是自己考的,不是老师给的,想得高分,课上了吗,作业做了吗?早干嘛去了…”

当然,作为主讲教师,我也会“心平气和”“内心无愧”“小心翼翼”的回应,首先感谢AX型学生的路见不平,拔刀相助,同时也鼓励并感谢责问我分给得低的X型学生帮忙宣传,真心希望这种宣传可以让选课学生尽量控制在30人左右。因为我相信X型学生的能量,也相信大多数大学生是有一定独立思考和判断能力的,如果一个学生的责问可以终结一位大学老师的公选课,那这位学生也是有本事的,作为老师,我也很好奇这类“奇迹”是否会发生。

我是属于越挫越勇,喜欢做有挑战性事情的人,为了验证“奇迹”是否会发生,我决定继续公选课。但具体框架和内容嘛,还是要继续改!

具体怎么改?课程名字暂时不变,但框架和内容改成“信息科学原理及应用”,尝试带领学生对信息科学进行追根溯源,教学内容主线为“老三论-新三论-可拓学-全信息理论”,在这个追根溯源过程中应用信息科学原理(信息-知识-智能转化原理),和学生一起以科学精神(刨根问底)和态度(求真)去重新回顾信息科学原理的诞生历史、审视发展过程中的问题,并在此基础上洞察未来发展趋势。

为什么这么改?我想主要目的是想从辩证的历史的角度重新审视信息科学的科学性。所以第三次公选课的教学目标变了,从最初的教书变成了育人。教学方法也变了,变成了带着学生一起去搜集资料甄别信息、提炼知识,激活智能,学习判断自己学的知识究竟是不是科学知识?

实践发现,大多数学生一开始在第一关就败下阵来,第二关就变得更无所适从,第三关对于一些学生而言基本形同虚设,第四关嘛,很神奇,大多数学生都选择直接跳过第二三关,直接站在“百度君”的肩膀上来判断。

总体而言,第三学期公选课虽然大一学生居多,但通过对教学目标、内容和方法的变换,全体学生信息处理能力和平均成绩相对第二次公选课都有所上升。

经过三学期《信息科学原理》公选课教学经历回顾,现在再来回看前面网友提的两个问题,发现又多了一些新的心得体会了。后续可能还会继续谈谈自己对这两个问题的一些认识。

欢迎有兴趣的小伙伴一起学习和交流,多批评和指正~




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2 许培扬 李宏翰

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