Сверхразум

31.08.2019 — Мышление сверху вниз, мышление снизу вверх, алгоритмы сортировки и рабочая память

Почему нисходящее мышление более эффективно с точки зрения использования рабочей памяти

Поэтому недавно я попытался «синтезировать» мышление «сверху вниз» и «снизу вверх» с помощью определенных алгоритмов сортировки, а затем снова синтезировал это с помощью рабочей памяти.

Алгоритмы сортировки

Что я имею в виду под алгоритмами сортировки, так это определенные способы, которые компьютер может использовать для сортировки чего-либо, например, сортировка чисел от меньшего к большему. Существует множество алгоритмов сортировки, некоторые из них более эффективны, чем другие, в зависимости от задачи. Однако вопрос, на который я пытался ответить, заключается в том, какой алгоритм сортировки лучше всего подходит для мышления «сверху вниз» и для мышления «снизу вверх» (кстати, задавать вопросы — это один из способов использовать более эффективный метод мышления «сверху вниз»). . Но сначала на тот, на который, как мне казалось, было легче ответить, а именно на восходящее мышление.

Кажется, что алгоритм сортировки под названием «Сортировка слиянием» лучше всего подходит для восходящего мышления.

Сортировка слиянием

По сути, этот алгоритм объединяет определенные группы, а затем объединяет эти группы, пока задача не будет выполнена. Например, когда вы даете задание отсортировать числа от меньшего к большему и предъявляете компьютеру эти числа:

5.687, 1, 2, 5.5, 4, 5.65, 1.3

Затем этот алгоритм сортировки сначала объединяет их в определенные группы. Примером первого «слияния» может быть:

(5.5, 5.65, 5.687), (2), (4), (1, 1.3)

Теперь вы можете видеть, что числа гораздо более сгруппированы вместе. Однако поставленная задача состояла в том, чтобы упорядочить числа от меньшего к большему, что было выполнено лишь частично. Третий шаг будет выглядеть примерно так:

(1, 1.3), (2), (4), (5.5, 5.65, 5.687)

И компьютер видит задачу как выполненную.

Сортировка слиянием и восходящее мышление

Но как это связано с восходящим мышлением? Ну, для этого мы должны принять концепцию рабочей памяти. У среднего человека, по сути, есть «4 слота» рабочей памяти, которые расположены в префронтальной коре. Если у вас есть 4 слота оперативной памяти, это означает, что вы можете хранить максимум 4 разных «фрагмента». Фрагменты — это идеи или понятия, как если бы вы подумали о слове «корова» или «алгебра». Таким образом, вы можете иметь только 4 из этих фрагментов одновременно в своей рабочей памяти и смешивать их вместе или что-то еще возможное.

Если мы вернемся к алгоритму сортировки под названием «Сортировка слиянием», то теперь мы увидим, что, по сути, мы можем хранить только 4 разных «Сортировки слиянием» или фрагментов. Что, однако, возможно, так это сжать данные и, например, снова объединить эти 4 разных фрагмента с помощью метода «сортировки слиянием», создать один большой фрагмент и освободить 3 слота рабочей памяти.

Я чувствую, что этот метод должен быть использован для вовлечения в процесс мышления снизу вверх. Почему? Потому что, если определенная вещь, которую вы выучили, настолько велика, что занимает все слоты вашей рабочей памяти, то вы не можете добавить больше данных или знаний в этот кусок. Другими словами, вы получите сценарий, в котором вы знаете, что 1+1=2, но не можете добавить больше знаний, например, узнать, что 1+2=3.

И в качестве примечания: кажется, что восходящее мышление становится проще, когда у вас уже есть соответствующие фрагменты. Пример отсутствия фрагментов при изучении нового предмета будет выглядеть примерно так:

5.687, 1, 2, 5.5, 4, 5.65, 1.3

И допустим, вы изучаете новый предмет (в данном примере числа 9,8 и 9), где эта информация также актуальна (в данном случае с точки зрения чисел). Это выглядит так:

5.687, 1, 2, 5.5, 4, 5.65, 1.3, 9.8, 9

Теперь давайте вернемся и скажем, что вы уже отсортировали старые знания по частям или с помощью «Сортировки слиянием»:

(1, 1.3), (2), (4), (5.5, 5.65, 5.687)

Теперь добавим новые «знания»:

(1, 1.3), (2), (4), (5.5, 5.65, 5.687), 9.8, 9

И, как мы видим, разбиение на фрагменты или сортировка слиянием следующего фрагмента становится намного проще, если использовать некоторые из наших старых фрагментов:

(1, 1.3), (2), (4), (5.5, 5.65, 5.687), (9, 9.8)

Я всегда был сторонником максимально задействовать все органы чувств, чтобы создать как можно больше сильных и далеких (с точки зрения мозгового расстояния) связей. По моему опыту, визуализация больше всего помогает в этом процессе. Итак, вот ссылка на видео, которое потенциально может очень хорошо справиться с этой задачей, видео о различных алгоритмах сортировки:

Быстрая сортировка (LR ptrs) и мышление сверху вниз

Таким образом, алгоритм сортировки «Быстрая сортировка (LR ptrs)» вначале работает довольно эффективно и быстро. Давайте снова приведем пример с цифрами, как это будет выглядеть:

5.687, 1, 2, 5.5, 4, 5.65, 1.3, 9, 9.98

Это наша начальная последовательность, где наш алгоритм сортировки еще не начался. Если мы дадим команду отсортировать последовательность от низкого к высокому, то шаг 1 может выглядеть следующим образом:

(1, 1.3), (2), (4), (5.687, 5.5, 5.65), (9, 9.98)

Таким образом, алгоритм шел слева направо, просто задавая вопрос:
«Есть ли число 1?» → «Да, 1 и 1,3»
. . .
И я записываю.
Затем он спрашивает «Есть ли номер 2»
. . .

И так далее…

Обратите внимание, как, когда он спрашивает: «Есть ли число 5?» и сканирование происходит слева направо, вы можете видеть, что 5,687 — это «первое» число «5» в начальной последовательности, хотя «5,5» меньше. Вы можете видеть, что существует «общая тенденция» или «чувство общей картины», даже несмотря на то, что шаг 1 не совсем точен, учитывая, что наша команда состояла в том, чтобы упорядочить числа от меньшего к большему.

То же самое с мышлением «сверху вниз», когда существует «общее понимание общей картины», например, знание того, что означает релятивизм, но еще не применение его к конкретным примерам из реальной жизни, например, старость — это не так. Хорошо это или плохо само по себе, это зависит от факторов, точек зрения, определений «хорошего» и «плохого» и так далее. И с помощью этих ответов, взятых из реальной жизни или априорно, вы можете «повысить разрешение или качество головоломки».

Еще одна вещь, которую следует иметь в виду, это то, что вещи не должны быть идеальными для достижения определенных целей. Допустим, у вас соревнования по тяжелой атлетике: приседания, жим лежа, становая тяга. В этом случае наше определение «совершенства» будет дано следующим образом: вы набрали «отлично», когда получаете 10/10 баллов, которых можно достичь, заняв первое место на любом из этапов соревнования, т.е. приседания, жим лежа или становая тяга. Я сделал это определение таким образом, чтобы установить «конечный потолок» (заняв первое место в определенной фазе). На мой взгляд, все было бы намного сложнее, если бы потолок был бесконечным.

Допустим, все три этапа соревнований влияют друг на друга, а это означает, что если вы набираете отличные результаты в фазе приседаний, то у вас остается меньше энергии и силы, чтобы набрать столько же очков в двух других фазах, чем если бы вы приберегали часть энергии. Но самый важный вопрос, конечно же, заключается в том, как выиграть все соревнование, а не только отдельные этапы? Что ж, учитывая данные, которые я представил ранее, Выиграйте все соревнование, вам нужно суммировать баллы, полученные на всех трех этапах, и набрать больше очков, чем кто-либо другой. Или, другими словами, для победы не требуется идеальных результатов. Можно даже занять второе место во всех трех этапах, но при этом выиграть все соревнование (вы можете сделать расчеты самостоятельно).

Итак, продолжая синтез или аналогию, которую я пытаюсь провести между «совершенство не всегда требуется» и «нисходящее мышление несовершенно в начале». Метод сортировки «Быстрая сортировка (LR ptrs)» не идеален в начале, но все же дает хороший общий тренд того, как все выглядит. Этот алгоритм сортировки также очень эффективен. В каком смысле? Ну, с точки зрения убывающей отдачи. Принадлежность к 10% лучших в определенной области, такой как сила или интеллект, гораздо легче достичь, чем очень усердно работать, чтобы попасть в 1% из-за убывающей отдачи. 1000 часов могут заставить вас войти в 10% лучших, но потребуется еще 9000 часов, чтобы попасть в 1% лучших. Итак, опять же, нисходящее мышление с использованием алгоритма сортировки «Быстрая сортировка (LR ptrs)» является очень эффективным способом по сравнению с более точным, но менее эффективным алгоритмом сортировки «Сортировка слиянием».

TL;DR

I. Восходящее мышление в основном требует алгоритма сортировки «Сортировка слиянием» из-за нехватки места в рабочей памяти (высокая когнитивная нагрузка) и использования концепции «дробления».

II. Для нисходящего мышления в основном требуется алгоритм сортировки «Быстрая сортировка (LR ptrs)», который менее неточен в начале, но намного эффективнее и быстрее. С этим вы испытываете меньше убывающей отдачи.

III. Мышление сверху вниз обычно лучше, чем мышление снизу вверх, потому что оно использует меньше ресурсов для достижения определенной цели, и большая часть ресурсов не тратится впустую (см. пример библиотеки). этой главы).

IV. Вам нужно использовать мышление снизу вверх, прежде чем вы сможете использовать мышление сверху вниз, потому что для «предсказания» будущего вам нужно использовать данные из прошлого.

V. Мышление "снизу вверх" похоже на сборку головоломки без необходимости заранее знать, как будет выглядеть готовая головоломка, в то время как мышление "сверху вниз" является противоположным, хотя и обычным для мышления "сверху вниз". вам предоставляется менее точное изображение «законченной головоломки» или изображение с низким разрешением.

VI. Вам не нужно быть совершенным, чтобы достичь цели, вместо этого стремитесь к достаточно хорошему.

https://www.youtube.com/watch?v=kPRA0W1kECg — Различные алгоритмы сортировки