
人类学习是在生命、情感与意识的交织中,以少量经验编织对世界通透的理解,能跨情境创造意义;机器学习则是用算法与算力在大量数据里提取统计模式,只为完成被设定的任务,既无生命体验,也不求理解本身。
1、人类学习
人类学习和机器学习在本质、方式和目标上有显著区别。人类学习是基于生物神经网络(大脑)的,具有情感、意识、直觉等复杂因素,可通过少量样本进行泛化(如小孩学“狗”只需看几次);人类学习中知识以抽象、灵活的形式存储,可跨领域迁移(如用物理知识解决经济问题);人类学习方式是主动学习,可提问、推理、反思,甚至无监督(如婴儿通过观察世界学习),可结合社交、语言、情感等多维度信息(如通过他人教导或模仿);人类学习可处理模糊、矛盾的信息(如理解隐喻或错误指令),能快速容错适应新环境(如人类在陌生国家通过手势交流);人类学习超低能耗(大脑约20瓦),但学习速度较慢(需数年掌握语言);人类学习可创造全新概念(如爱因斯坦提出相对论),受伦理、价值观约束(如拒绝学习犯罪技巧);
2、机器学习
机器学习基于数学模型和算法(如人工神经网络、决策树等),无情感或意识。通常需要大量数据才能训练出可靠模型(小样本学习仍在研究中);机器学习时知识仅以参数(如神经网络权重)或规则形式存储,迁移能力有限(需重新训练或微调);机器学习则是被动学习,依赖人类提供数据、标签和任务目标(如分类、回归),仅依赖数据中的统计规律,无法理解社交或情感背景(除非显式建模);机器学习对数据质量敏感(如噪声数据会导致模型性能下降),需重新训练或微调才能适应新任务(灾难性遗忘问题);机器学习高能耗(训练大模型需数万瓦电力),但处理速度极快(毫秒级推理);机器学习仅能从现有数据中组合或插值,无法真正“创新”(如AI生成的艺术是数据重组), 无伦理判断,可能学习数据中的偏见(如种族歧视的面部识别)。
人类学习是“理解世界”,机器学习是“拟合数据”,人类的学习目标是生存与意义,机器学习的目标是任务性能。
3、人类学习是监督学习与非监督学习的融合
监督学习使用带标签的数据进行训练,学习输入到输出的映射关系,如图像分类、语音识别、垃圾邮件检测等;非监督学习则使用无标签的数据,发现数据中的结构或模式 如聚类、降维、异常检测。
人类学习中的“监督”学习成分包括:(1)语言学习,父母或老师纠正孩子的发音、语法,提供明确的反馈(标签);(2)行为学习,奖励与惩罚机制(如“做得好”、“不可以这样”)是典型的监督信号;(3)模仿学习,观察他人行为及其后果(如“他这么做被表扬了”),相当于从“弱标签”中学习。
人类学习中的“非监督”学习成分涉及:(1)婴儿感知发展,婴儿通过观察世界,自动学习物体恒存性、空间结构、因果关系等,无需明确标签;(2)语言结构内化,儿童在没有被明确教授语法规则的情况下,逐渐掌握语法结构(如Chomsky的“普遍语法”理论);(3)探索与游戏,儿童通过自由玩耍探索环境,发现规律,这种学习没有明确的目标或反馈。
人类学习是一种“混合训练”,人类大脑并不是纯粹的监督或非监督,而是以非监督学习为主干,监督学习为引导。非监督学习提供了世界模型的基础结构(如物体、空间、时间、因果);监督学习则在这个基础上快速调整行为策略,适应社会规范或任务目标。这类似于机器学习中的半监督学习(少量标签 + 大量无标签数据)、自监督学习(如BERT、SimCLR,从数据本身构造伪标签)、强化学习(通过奖励信号学习策略,奖励稀疏时依赖非监督探索)。
皮亚杰(Piaget)提出儿童通过“同化”与“顺应”主动建构知识,强调非监督探索。维果斯基(Vygotsky)则强调社会互动与语言指导的作用,体现监督学习。现代脑科学发现大脑皮层尤其是前额叶和海马体,同时支持预测编码(非监督)与错误驱动学习(监督),人类学习不是“监督”或“非监督”的二选一,而是“用非监督理解世界,用监督适应社会”,当前的机器学习或还远远没有理解监督与非监督学习的融合机制。
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