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神經網路與教育:學習的藝術
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神經網路與教育:學習的藝術

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商品簡介
作者簡介
目次
書摘/試閱

商品簡介

創新的教育之道
如何因材施教?如何學得有效率?

在科技日行千里的今天,教育者如何採行創新的教育模式?學習者如何學得更有效率?本書將提出創新學習與教育的做法,以光學神經網路模擬人類生物神經網路(人腦),探討神經網路的聯想記憶行為,並解說督導式學習以及非督導式(自修)學習方式,從而導引出學習的藝術,包含聯想、認知、創造性等學習方式,讓您發揮神經網路與生俱來的能力,找到學習的真樂趣。
瞭解神經網路的侷限與潛力,讓你和天賦互相找到對方!

作者簡介

楊振寰
賓州州立大學電機系的Evan Pugh講座教授、榮譽退休教授、國立交通大學榮譽教授。曾出版著作及合著10本光學工程教科書以及參考書、4本光學專輯、超過300篇的期刊論文,超過250篇的會議論文、編輯兩本國際光學工程學會(SPIE)里程碑叢書、並共同編輯超過25本會議論文集。其中光學工程教科書以及本書都被翻譯成各國語言,包俄語、中文、日文、西班牙文與韓文版本。

編譯/
陳柏儒
國立交通大學光電工程學系碩士
劉仁崇
國立交通大學光電工程學系博士
林俊華
國立交通大學光電工程學系博士
許育銘
國立交通大學光電工程研究所碩士
呂哲宇
國立交通大學電控工程研究所碩士
許根玉
國立交通大學光電工程學系教授

目次

動機
前言
譯者序
1 教育的一些常識
2 神經網路
3 神經網路與數位電腦的主要差異
4 以聯想記憶為基礎的神經網路
5 人工神經網路的運作
6 神經網路的聯想記憶
7 神經網路的督導式與非督導式(自修式)學習模式
8 認知學習:理解的藝術
9 化繁為簡的學習藝術:學基礎性的東西
10 資訊形式對學習效果的影響
11 大腦(生物神經網路)的可塑性及適應性
12 創新的教育
13 尋找創新的教育
14 分享一些想法
15 教育的領導階層
參考資料

書摘/試閱

神經網路的督導式與非督導式學習模式(摘錄)

讀研究所時,很多課我都沒修(督導式學習),有的是因選課時,選課人數已滿而無法選到,有的是我沒時間選修,有的是我不敢去選。即便那時大家都認為選越多課,表示對畢業後的工作有更充足準備。但即便我有時間修,實際上也不可能修完所有的課。
不管怎麼說,我不認同大家認為修課越多就表示就業準備越充足的觀念。我的感覺是─我們不能只是做一個「專業的修課生」。如同我之前提的, 生物神經網路(biological neural networks)(也就是我們的大腦)並非為了記憶大量資訊而生(一個學期修太多課),我們應該好好利用我們的神經可塑性(neural plasticity)。終生學習不應該只是限制在修課上面,我們應該可以自我學習(也就是非督導式學習)。
我的一些同事知道我從沒修過光學、訊息理論、通訊原理、機率、隨機過程或抽象數學,但我卻寫過許多關於光學與光子學的書籍、論文與著作,還有在訊息與通訊理論的領域中出過一些論文與著作,也寫過幾篇將隨機模型應用於夜視裝置上光子分布的論文,以及照相時的雜訊分布等等。他們不免疑惑,到底我是如何在沒有修過這些課程的情況下做到的?答案很簡單,我是自學的(也就是非督導式學習)。我的經驗是「自學比起實際修課要來的有趣及有效」。既沒有壓力,也沒有考試(學生最痛恨與恐懼的經驗),而且有效率!
為什麼自學會更有效率?其中一個答案是我們的神經網路有能力藉由某些學習規則以及過去的經驗去篩選教材的本質,像是其基本要點與重要意義等。相比之下,修課時我們必須要記住很多細節與複雜處,但這些我們都忘的很快。修課時如果沒有用心在細節與複雜之處,可能無法通過考試而被當掉,導致實際修課與自修相較起來要花費更多時間。
其次,做為一個學生最害怕的就是考試。直至今日,我依然會做關於考試的惡夢。而大家對於考試的刻板印象就是「他們(考試成績)決定學習的成效」,而不管真正的學習效果。這就好比戰士在沙場上遇到最險惡的敵人而沒有把握能全身而退。但是,藉由自我學習(非督導式學習),我們就無須害怕這種恐懼!以自學出發,我們能根據我們的興趣或問題之需求自行選擇學習之教材,從中去學習其觀念及重要之處,也就無須擔心成績與考試了。「你會去學習你所感興趣的,而這樣學習會變得
更加有趣!」
當然,非督導式學習並非排斥學校課程。在小學與中學階段,大部分的學生都還不成熟,對多數學生來說還是需要督導式學習。問題不只是在於「督導」,而是更有啟發性的「督導」技巧!不論如何,自我學習(非督導式學習)對所有年紀的人來說都依然是最有效的學習方式。我想強調,考試成績是代表一種學習指標,並非是學習成效的絕對指標。然而,在不使用成績的情況下,判斷一個人在學校課程的相對學習成效是不容易的。所以,實際上是自己才知道自己確實學到什麼;也就是在追求好成績時,也了解自己真正學到什麼。換而言之,你實際上學到的才是你所擁有的,沒有人可以從你身上奪走!這可能不會完全反映於你的成績,但最終會在工作時展現在你的表現上。

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