同构学习法更能接近事物本来的面目(1 / 1)

因为这个世界绝大部分的知识领域,都可以分成两类,也就是自然科学和人文学科。这两个世界内部,往往都是同构的。

从1637年开始,一直到1995年,费马大定理难住了人类三百多年。最后这个难题被谁解开了呢?是一个外行。美国普林斯顿大学数学系的教授,名字叫怀尔斯。但是请注意,虽然都是数学,但怀尔斯研究的领域跟费马大定理没关系,他研究的是椭圆曲线的学问。

费马大定理所在的领域,叫模形式。它和椭圆曲线是数学的两个分支,但是它们之间存在着一一对应的关系。说白了,一个是代数公式,它同时又对应着一个高等几何结构。解开了这道几何题,就间接地证明了费马大定理。

一个领域的方法,可以对应解开另一个领域的问题。从一个领域入手,可以帮我们理解另一个领域的规律,这就叫同构学习法。

有一个心灵鸡汤的故事是这么说的,撕碎一张世界地图,让孩子拼起来。这个工作本来很难,但是孩子很快就完成了。为什么?

因为这张地图的背面,原来是一张人像,孩子是反过来拼人像的,人拼对了,那地图也就对了。那句心灵鸡汤的说法是,人对了,世界就对了。这也完美解释了同构学习法。

我们来看几个例子。

比如,很早就有人发现了音乐和数学的同构关系。从古希腊毕达哥拉斯学派开始,到开普勒、伽利略等,这些人都研究过音乐与数学的关系。

数学家莱布尼茨曾说过:“从基础来说,音乐从属于数学。”

什么声音好听、什么声音不好听,都是由严密的数学规律决定的。有人并不是音乐天才,但是从数学这个角度进入,也可以创作出不错的曲子。比如,有一个美籍奥地利作曲家叫勋伯格,他作曲不仅靠天分,还靠数学。他发明了一种“序列作曲法”,他通过在音符之间建立起一种数学式的模型来谱曲。

其实天才如莫扎特,他的音乐也暗自用了数学的规律。

当然,同构学习法最重要的用途,不是解题和创作,而是学习。也就是通过一个领域的知识,来理解另一个领域。

还是拿音乐来举例子。奏鸣曲式如果用专业术语来讲,是呈示部、展开部、再现部,或者ABA结构、AAB结构等,记不住。

奏鸣曲其实就好比议论文,是不同的说话方式,比如先写一个论点,或者写两个论点,再写几个论据,接着再来一个反面论证,最后重述主题就结束了。

有时奏鸣曲式先来第一主题,有的奏鸣曲比较大,来个第二主题,这就是呈示部,也就是论点。之后,所谓的展开部,就是论证这几个论点。议论文中还有一种论证方式叫正反论证,就是举反例,奏鸣曲中也有,大调转成小调,把一个光明的旋律变成黑暗的,让你体会一下。

最后议论文要总结点题,奏鸣曲也一样,主题要再现,也就是再现部。

莫扎特的奏鸣曲几乎都是这样的结构。奏鸣曲和议论文其实是同构的。

为什么同构学习法有效呢?

因为这个世界绝大部分的知识领域,都可以分成两类。一类是天然世界,一类是人造世界,也就是自然科学和人文学科。这两个世界内部,往往都是同构的。

比如,在人造世界中,人的情感表达,无论是文字、音乐、美术,还是视频,在深层逻辑上也是同构的。触类旁通,说的就是这个现象。

我们再深看一层,其实“同构学习法”不仅是可以用一个领域解释另一个领域,它还有一种更大的作用:用一个领域的知识,去揭开另一个领域被刻意隐藏的东西。

比如在艺术领域,如果从艺术讲艺术,就会拼命强调艺术家的创造力。这当然没错,没有创造力,还叫艺术家吗?但是,如果只这样理解艺术,就会忽略一个被刻意隐藏的因素,那就是技术。

很多艺术家,都有独特的技术工具,但是他们往往秘而不宣。比如,英国有一位画家大卫·霍克尼。他发现,历史上有一批画家简直是神了,画的肖像画线条极其精准,简直和照相机拍的一样,而且画得很快。像维米尔这样的大师,是怎么练出这门绝活儿的呢?

霍克尼经过多年研究后发现,原来他们用了暗箱,也就是我们中国人所谓的小孔成像原理。在画画的时候,用一台土法制作的投影仪把模特的形象投影在画布上,勾出素描稿,再上色和涂抹,很颠覆吧?原来画得像,不全是真功夫,还暗藏了机关。

学艺术的学生,往往总是被教导要学达·芬奇画蛋,只要功夫深,铁杵磨成针。在这个领域里,大家都在谈技法和创造,很少有人谈利用工具。但是用同构学习法来理解这个领域,你就会知道,所有领域的进步,本质上都是工具的进步。

寻找艺术发展史中工具进步的蛛丝马迹,就会对艺术史有独特的理解。

为什么巴赫的所有钢琴曲听上去都波澜不惊、没有太多起伏,谱面几乎看不到强弱记号?乐评家通常的一个解释是,巴赫的基督教信仰拒绝人世间的**,导致他的作品天然追求清澈空灵,音乐没有强弱感。

这就是用艺术领域自己的逻辑去解释,听起来也很有道理。

但用“同构”的方法来理解这个事,从技术发展史的角度来理解音乐发展史,结论就出来了。巴赫所在的年代,还没有发明出能把音弹出强弱的钢琴,不管你用什么力度弹琴,音量都一样。巴赫也想有**,但那个时候的钢琴(羽管键琴)不允许。

这是不是更加接近事物本来的面目?总结一下,这一篇介绍的“同构学习法”,一共有三个用处:第一,解决其他领域的问题;第二,理解其他领域的难点;第三,揭开其他领域被隐藏的秘密。