內隱學習和外顯學習


內隱學習和外顯學習

這一講咱們說一個比較前沿的心理學概念,叫“內隱學習”,英文是 implicit learning。內隱學習是“當前科學理解”現在尚未理解的一種學習方式。其實你一直都在用這個方式學習,但是你不一定知道。

為了理解內隱學習這個概念,咱們先說它的反義詞,叫“外顯學習”,英文是 explicit learning。之所以強調英文是因為“內隱”和“外顯”這兩個詞聽起來都有點怪,看英文其實更容易看明白。所謂外顯學習,其實就是我們熟悉的、正常的學習方式。

比如要學習一個數學知識,你肯定要先了解相關概念的定義是什麼,掌握其中的使用規則是什麼。你記住概念和規則,就可以在相應的場景下正確使用。這些知識都是明確的 —— 所以叫“外顯”。學校裡教的和書本上講的知識幾乎都是外顯的。像我這篇文章,也是先用非常明確的方式告訴你我要說的是什麼。

外顯學習就如同程序員寫程序,講究“先定義、後使用”。這樣學習的內容才符合邏輯,才能夠被理解。

但外顯學習並不是最自然的學習方式。

你想想一個兩歲的小孩學語言是怎麼學的。難道你會明確告訴她定義和規則嗎?比如為了讓她知道“桌子”這個詞的意思,難道你會說“孩子你知道嗎?桌子就是一個通常為長方形或者圓形的、表面絕對平整、有四條腿或者六條腿、一般用於寫字和吃飯的物體”嗎?你會教她語法規則嗎?你不會的。

小孩都是在潛移默化中學習語言。她根本說不清桌子的定義是什麼,但是當她看見桌子的時候,她知道那是一個桌子。她不懂什麼語法規則,但是她能把話說得符合語法;而且如果你故意說一句不符合語法的話,她能聽出來這句話有毛病。

這種學習就叫內隱學習。內隱學習是必不可少的學習方式。我們長大以後在學校學外語用的基本上是外顯學習法,又是背單詞又是記語法,中英對照,學得很生硬。你非得到一個真正的外語環境之中,跟當地人打成一片,慢慢說溜了,才知道各種地道的說法,才會識別不地道的說法,才能體會到那個說不清道不明的“語感”。


不知不覺就會了,會了也說不清楚,這種感覺,你很熟悉吧。

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內隱學習到底是怎麼進行的呢?你可能聽說過各種民間的說法,但是我可以非常負責任地說,目前沒有被普遍接受的科學解釋。

小孩是怎麼學會語言的?有一種說法認為語言學習有個“窗口期”,在 1~3 歲。而之所以這時候最適合學語言,是因為幼年大腦的“可塑性”特別高:這時候是一學就會,長大了就算刻苦努力,發音也會很生硬。這個解釋強調的是硬件。

但我們專欄還介紹過發展心理學家艾莉森·高普尼克(Alison Gopnik)的解釋 [1],強調的是軟件。高普尼克說小孩的學習都是靠猜測和試錯,是貝葉斯式的學習,而這個方法對人工智能算法特別有借鑑意義。


這些說法都有道理,但是它們不能解釋,既然兒童這麼善於學習,他們學別的為啥不行呢?任何一個輔導過孩子學數學的家長都有這樣的體會:學說話好像沒怎麼教就會了,為什麼學個二十以內的加減法這麼費勁呢?

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現在很多研究內隱學習的研究者認為,內隱學習和外顯學習的適用領域是不一樣的。

外顯學習,適合規則明確的簡單領域。沒錯,規則明確的領域其實是簡單領域。二十以內加減法很簡單,而你只要能把規則說明白,操控一個核電站其實也很簡單。

內隱學習,適合沒有明確規則的複雜領域。語言是非常複雜的,這就是為什麼讓人工智能掌握人的語言那麼難。不過複雜並不完全等於困難,只要方法得當,連小孩都能應對一些複雜問題。

比如說,就繪畫而言,印象派、點彩派、野獸派和立體派,到底應該如何區分呢?你單純用文字很難明確描述。但是如果把各派的作品都找來一百幅,你一邊看一邊猜一邊請人糾正錯誤,可能很快就學會判斷了。


內隱學習學的是一種“感”,似乎都是在實踐中學。足球教練會閱讀比賽,官場老油條善於判斷形勢,他們不再是孩子了,但是仍然在使用內隱學習。

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“當前科學理解”做事的風格是非常保守的。關於內隱學習,心理學家正在試圖證明,它到底是不是一個真的不一樣的學習方式。

有很多人猜測,內隱學習和外顯學習調用的是大腦的不同部分和不一樣的神經網絡,這就是為什麼小孩學語言比大人快,大人學規則比小孩快。可是你怎麼證明呢?咱們體會一下其中的科學方法。

我看到2019年七月剛剛發表的、威斯康星大學的一項研究 [2,3],用四種方法測試內隱學習的能力,分別是 ——

* 給若干段由虛構的單詞組成的句子,讓你體會其中的語法結構,然後判斷其他句子是否符合這種語法;

* 觀察一些圖片導致的結果,判斷新的圖片會導致什麼結果;

* 觀察屏幕上一個飄忽不定的圓圈的落點,判斷它的下一個落點區域;

* 根據反饋,給一個視覺刺激分類。

研究者首先要證明,內隱學習的確是一種能力,而不是純屬瞎蒙的東西。他們的做法是找一群受試者,先用這四個方法測試一遍,看看這些人中誰強誰弱;然後過一個星期讓他們再來,換一套題再測試一遍。結果發現受試者在這些測試中的表現的確是因人而異,而且兩次測試的結果具有相關性。也就是說,第一次表現好的人第二次表現也好。

像這樣的結果就叫做“穩定”。穩定,就說明你測量的這個東西是個真東西,不是運氣,不是瞎蒙的,就可能真的是一種能力。為什麼我們說“炒股”不靠譜呢?就是因為絕大多數在股市上賺了錢的人發揮都不穩定,去年賺了一大筆今年全賠進去了,讓你不得不懷疑他是靠運氣賺錢。

再者,研究者還要證明內隱學習是和外顯學習不一樣的能力。對外顯學習這種能力心理學家早就已經有比較成熟的看法了。學習一套規則,能記住,然後能靈活運用,這跟你的“短期工作記憶”和智商有關。

研究者讓這些受試者當場做了短期工作記憶和智商測驗,發現他們的成績跟內隱學習測驗的成績不相關。這就說明內隱學習不是由短期工作記憶和智商決定的,是個跟外顯學習不一樣的能力。


這是一個非常有意思的發現。有些文學作品喜歡編一些不聰明、邏輯能力很弱,但是卻擁有某種特殊的認知能力的“奇人”,看來也不是一點根據都沒有。

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我還看到前面其中一位研究者參與、在 2014 年發表的研究 [4],有個更有意思的結論。

我們知道外顯學習應該專心致志地進行,得集中注意力,不能一心二用。而這個研究用實驗證明,對於內隱學習來說,不集中注意力反而更好。

研究者也是讓受試者做像識別語法結構這種內隱學習的測試,但是有時候會在受試者學習的同時給他們一個干擾,比如讓他們一邊聽例句一邊給一個圖形塗顏色,逼著他們分心。

結果發現,對外顯學習來說,分心會降低學習水平 —— 可是對內隱學習來說,分心反而還能提高學習水平。

這也就是說,集中注意力,有可能會妨礙內隱學習。

這是為什麼呢?外顯學習的規則是明確的,你肯定得集中注意力才能記住規則。而研究者分析,因為內隱學習的內容都是沒有明顯規則的,你越是努力尋找規則就越可能鑽牛角尖,找到一些根本不是規則的規則;你還不如放鬆注意力,讓頭腦開放,直接感受信息,反而更容易領悟那種“感”。

而這就解釋了為什麼學齡前兒童善於學語言而不善於學數學。學數學需要集中注意力。人腦負責集中注意力的區域主要是前額葉皮質。這個區域的發育非常緩慢,要一直到青春期以後才能成熟。兒童的前額葉皮質還沒有發育好,當然就不善於集中注意力。

兒童學語言可不是坐在那裡認真聽講學會的。他們一邊玩著一邊學,有時候跟你對話,有時候是偶爾聽到你說話。他們是不經意地學,你和他們自己都不知道他們什麼時候學的 —— 但他們就是學會了。他們不擅長集中注意力,而注意力恰恰還會妨礙“語感”!

我們想想自己會的那些東西,是不是其中有一些就是不經意學會的。你是什麼時候學會處理複雜人際關係的呢?你是跟誰學的講笑話的呢?可能都是潛移默化的內隱學習。

那由此說來,作家看看各種閒書,官員研究研究歷史,這些事兒越是不刻意,可能反而效果越好。你想要的不是什麼明確規則,而是把握一個說不清道不明的“感”。

以前我讀過一本大概是藤澤秀行寫的圍棋書,要求年輕棋手要多多地打譜。也就是拿前輩高手的實戰棋譜,自己照著一步一步擺出來。那本書說打譜的時候不用想太多,不要停下來琢磨前輩當時為什麼要那樣走,你只要趕緊從棋譜上找到下一步的落子,能快速把一盤棋擺完就行。


我當時無法理解為什麼要這樣打譜。現在想起來,也許打譜是內隱學習:你想要的是“棋感”,所以你不應該想太多。

註釋

[1] 精英日課第一季,人工智能,能嬰兒乎?

[2] Priya B.Kalraa, John D.E.Gabrielib and Amy S.Finn, Evidence of stable inpidual differences in implicit learning, Cognition V. 190, Pages 199-211, September 2019.

[3] Emma Young, Distinct From IQ Or Working Memory, “Implicit Learning Ability” Is An Important, Stable Trait That Varies Between Inpiduals, BPS Research Digest, July 12, 2019.

[4] Amy S. Finn, Taraz Lee, Allison Kraus and Carla L. Hudson Kam, When It Hurts (and Helps) to Try: The Role of Effort in Language Learning, PLOS ONE, July 21, 2014, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0101806

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