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1、成功三要素,漳州一中校友 中国科学院院士 高庆狮,成功三要素,一。有效工作时间： 1。健康+平常心+劳动习惯 二。智能与知识： 2。知识学习：知识发现、转移与狭义学习 3。知识结构与复习 4。智能内涵 5。问题自动与有效地的解决,一。有效工作时间,无效工作时间出工不出活。 有效工作时间的三要素：健康+平常心+劳动习惯。 身体不健康，难于支撑，勉强支撑了也难于高效。 作人关键有两条：平常心+劳动习惯。,1。平常心,每个人的社会定位：大海中一滴水。 当你节节上升时，必须牢牢记住：“我是大海一滴水”。这是保证心态平静、有效进行工作最重要的护身符。 当你受到挫折时，还是要牢牢记住：“我是大海一滴水，仅

2、仅是借助于太阳的能量，我成了天上耀眼的云彩，但是我终归要落下来，回归到大海”。,1。平常心（续）,平常心使你专心学习。专心完成你的职业工作，这是你的天职。 平常心让你免除许许多多的苦恼。集中精力完成你自己的天职。 平常心让你了解自己，不是完人，有优点也有缺点。 平常心让你了解如何更好发扬你的长处，避免你的短处，更有效作贡献。,1。平常心（续）,你年年当班干部，那是同学需要你。你年年当三好生，那仅仅是你尽了职。你还是有优点也有缺点的你。 你发挥了优点，帮助了别人，别人就感谢你。你还是一个有缺点的你。你的缺点作怪，伤害了别人，别人就讨厌你，改就是了。你还是有优点，时间长了，就会理解你，原谅你。,1

3、。平常心（续）,1979年，我第一次作为科学院代表团团员访问日本。到日本大计算机公司参观的时候，看到许多大公司的技术工人都是大学毕业。是的大学毕业当工人，在中国的一段时期里，似乎不可思议。为什么大学毕业不能从工人做起？一定只能带“长”、带“师”？缺乏平常心。,1。劳动习惯,大科学家居里夫妇发现镭的过程，亲自进行体力劳动。 数学很抽象，那个数学家的成功，没有经历日日夜夜不眠，在草稿纸上写上几十几百页密密麻麻的符号。经历几百次甚至上千次的失败。 老托尔斯泰写小说的草稿有几米高。,1。劳动习惯（续）,匹茨堡大学计算机系主任，不是历史名人，他的计算机著作和他著的小说摆满了大半个书架（60厘米）。一遍遍

4、底稿累积起来，也有几米长。 严肃的科学专著背后都有一大堆一个字一个字积累出来的资料。 历史上所有重大发明，哪一个不是经历巨量脑力劳动加体力劳动？,1。劳动习惯（续）,有些博士生，瞧不起具体工作，低级不是他或者她博士生应该做的。这是错的。无根的墙头草。 事实是：巨量看起来平凡的实践，巨量看起来平凡的素材，真理宝石就蕴藏在其中。,二。智能与知识,智能就是自动学习知识和自动并且有效地运用学习到的知识去解决问题的通用能力。 学习包括识别学习，训练学习和知识学习。前两者，动物都具有。知识学习只有少数动物不同程度上具有。例如，猴子、海豚和鹦鹉都有一点。,2。学习,识别学习：例如，动物能识别什么可以捕食，什

5、么情景是危险。有的属于先天，有的属于后天学习到的。 训练学习：在学习过程中增强有关部位的肌肉和控制系统。例如，鸟学习飞翔。第一次可能摔死。 人学习骑自行车、学游泳，光靠知识学习是不可能的，主要靠训练学习。,2。知识学习,广义知识学习包括知识发现、知识转移和狭义知识学习。 看书、上课就是为了知识转移。把他人发现的知识转移给你。 狭义知识学习就是把通过看书、上课把知识变成为你自己能够自动并且有效地解决问题的知识。,2。知识发现,知识是客观存在的，只能发现，不能创造。人可以创造一艘新飞船，不能创造万有引力。 新知识的发现靠实践，敏锐观察和不怕辛苦的劳动习惯。 大量实践、细心观察、积极思考、劳动习惯能

6、提高你的知识发现能力。,2。思维包括形象思维,钱学森的一个故事。 十分抽象的数学、算法（可以在计算机上计算的计算方法）论文背后的形象思维。,2。知识转移,自己重新“发现”一遍是知识转移最佳方法。 做习题和做实验就是为了自己亲自把知识的一部分再重新“发现”一遍。这样比较容易把知识变成为你可以用来解决问题的知识。或许你还可以“发现”了书本上没有的新知识。,3。狭义知识学习知识结构,如何把知识变成为你自己能够自动并且有效地解决问题的知识。 知识是有结构的。这里的“结构”是双重的：客观的专业的知识结构，和你个人知识系统中的知识结构。后者每个人都不相同。后者受到个人认识的局限性所限制，但是同时又是每个人

7、解决问题的各自不同的基础。,3。狭义知识学习知识结构（续）,个人的知识结构要尽量与客观专业知识结构相一致，但是永远不可能完全一致。因为，1），人类不可能完全认识客观世界。2），每个人受精力的限制，不可能掌握人类已经发现的“全部”知识。3），同一组知识，允许多种不同科学的结构存在。存在错误的结构，但是正确的结构不唯一。,3。复习的作用,复习的作用就是把学习到的知识系统化，变成为每个人自己知识系统的一部分，变成为可以应用来解决问题的知识。 北大数学系主任段学复院士讲过：“读书就是要把它读薄了”。 我在大学的复习：一页纸。,3。读薄了,一课两个学时，我记笔记2-4页纸。晚上复习消化后，每门课都成为一

8、页纸。 学期末，各门课复习之后，都成了一页纸。 有的课，例如“数学分析（包括微积分）”学了两年，两年总复习后，还是成为一页纸。,3。“三角”薄了,四个限象 sin con 三角之间关系 tag 1 ctg sec cse 加减-倍角-半角 勾股弦 角边关系,3。“三角”薄了,sin = a/c. sin cse = 1. sin cos sin=tagcos 定义+四个限象 对角乘=1 中=左右乘 sin2 + cos2 = 1. tag ctg 下三角平方和=1 Sec cse sin(+) = sin cos + cos sin c2= a2+b2. 角加-减-倍角-半角 角边关系： a2

9、=b2+c2-2ac cos A 代入验证 sinA=a/2R b sinA=h b2=c2+a2-2ca cos B 2R = = = c2=a2+b2-2ab cos C （C直角cosC=0 c2= a2+b2.）,3。记忆与联想,给你一个数“1010110001011110”信息量：16个比特（bits），不好记。 如果改写成为“530570”，信息量同样16比特，但是好记。如果改写为“AC5 E”，信息量同样16比特，非常好记。 为什么？因为人的记忆单位不是比特，而是组块。上例分别是16、6、4个组块。,3。什么是组块,记忆单位是组块，而不是信息量。 16位十进制“826143568

10、2603272”信息量大于53比特(因为1016253)，但是只有16个组块(如果写出为二进制，就有63个组块)。组块就是记忆量单位。 如果它正好是你家电话号码和办公室电话号码。那么只有两个组块。,3。短期记忆与长期记忆,因为人的记忆包括短期记忆和长期记忆。“短期记忆”过后就忘。否则你的脑子就充满垃圾信息。惨了！ 短期记忆一般人的记忆量是8个组块。个别人可达10-12组块。 长期记忆的记忆单位也是组块。虽然容量极大用不完。但是取出需要依靠联想。所以长期记忆内容的需要合理组织。所记忆的知识结构需要优化。,3。人的大脑神经元,人的大脑神经元：1010。一生可记忆 2.81020比特 = 3-4个美

11、国国会图书馆(2千万册)的书。 人的大脑的存储及读写方式是联想方式。存储及读写单位是组块，不是比特.“8261435682603272”可以按64比特,即按64个组块进行存储,也可以按2个组块(家及办公室电话)进行存储。,3。长期记忆,“骥”可达20多个组块(需要考虑笔画的平面位置)。如果你已经认识马和冀，它只有2个组块，减少了十倍。 汉字书写知识的存储是如此，其他知识的存储也是如此。复习、消化、系统化的目的就是实现知识优化重组。便于联想使用。,4。智能内涵,为了系统化，为了解决问题，就需要联想、记忆和思维等能力。思维能力包括概括、抽象能力与具体化、实例化能力，形象化能力，形象思维和逻辑推理能

12、力及其相互转化等能力。,4。智能内涵（续）,概括、抽象化能力、发现规律能力： (3+5)2=32+52+235到(a+b)2=a2+2ab+b2. 反过来就是具体化,实例化,应用能力. 形象化能力, 形象思维及其与逻辑推理相互转化等能力。 下面我们以一篇权威教授经典论文的核心内容通俗化为例。你们能听懂！,一篇权威教授经典论文,一阶递推方程： ai,bi是常数,i=0,1,2,， x0=b0, xi=aixi-1+bi,i=1,2,N。 要计算xi，必须先求xi-1。串行计算。 如果N=1020。用目前最快计算机计算，需要算300年。 如果可以许多计算机同时计算-并行计算。只需要5小时。,一阶递

13、推方程,ai,bi是常数,i=0,1,2,， x0=b0,xi=aixi-1+bi,i=1,2,N=10万。 一个人半分钟算“一个乘+一个加”，需要算一个月，能不能150人一起算10个小时？ 如果能，如何算。这就是“并行计算”。,一阶递推方程并行计算,我们从i=0开始,考虑i=1,2,3,.看看如何并行计算。 X0 = b0 x1 = a1x0+b1 + b1 = a1b0+b1= a1 b0 + b2 x2 = a2x1+b2 + a2 b1 = a2a1b0+a2b1+b2= a2 a1 b0,一阶递推方程并行计算（续）,+ b3 x3 =a3x2+b3 + a3 b2 =a3a2a1b0

14、+a3a2b1 + a3 a2 b1 +a3b2+b3 = a3 a2 a1 b0 +b4 x4 =a4x3+b4 +a4 b3 =a4a3a2a1b0 + a4 a3 b2 +a4a3a2b1 + a4 a3 a2 b1 +a4a3b2+a4b3+b4 = a4 a3 a2 a1 b0,从形象图形到公式,Xi = Q(0，i) Q(i,j) = Q(i,t)+P(t+1,j)Q(t+1,j) P(i,j) = ai ai+1 at at+1 . aJ = P(I,t)P(t+1,j) 我读这篇论文两个星期。教研究生或者你们只要两个小时。我得到新方法只有两天关键：上面的“三角图”。,推广（一般

15、化）：从一阶递推到一类递推,x0 = b0 xi = f(bi,g(ai,xi-1)，i=1,2,.N-1. 且函数 f,g 满足下列条件： (1) f(x,f(y,z)=f(f(x,y),z) (2) g(x,f(y,z)=f(g(x,y),g(x,z) (3) 存在一个函数 h(x,y), 使得 g(x,g(y,z)=g(h(x,y),z) 其中: ai, bi 为常数，i=0,1,2,.N-1.,我读这篇论文两个星期。教研究生或者你们只要两个小时。（现在不算教，没有花两个小时么！）我得到新方法只有两天关键：上面的“三角图”。,5。问题自动与有效地的解决,例子：8皇后问题 88方格放置8个

16、皇后。每一行、列、斜线上不能有两个或两个以上的皇后. 共有92个解。大数学家高斯手工求76个解。你能求出多少？至少56个。 计算机可以使用搜索（穷举），人做工作量太大。需作8!40000个判断。,5。问题自动与有效地的解决,紧凑原理：放了4个皇后。(下面) 简单搜索：几步就确定了其他4个皇后。(8个位置放4个皇后-容易) 第一个解诞生了。,利用对称性,4次旋转。 反面对称。 一个变成为8个。即，每组解最多可以8个解。,旋转(顺时针),5。问题自动与有效地的解决,8皇后求56个解利用了四个宏变换。宏变换指非常规搜索中的有用的方法。宏变换是人类有效解决问题方法。 紧凑原理。 简单搜索。 对称性：一

17、组8个。 边框移动+简单验证。,小结,成功三要素:有效工作时间+智能+知识. 智能=自动知识学习+自动与有效地的解决问题.(智能内涵包括联想+记忆+思维) 自动知识学习：知识发现+转移+狭义学习（知识结构-复习）。 自动与有效地的解决问题与宏变换。,中国未来的希望,以平地突起的计算机巨大产业为例，半个世纪辉煌可以用一个数字来刻画：百亿倍！性能-可靠性-体积-价格不可能变成为可能，昂贵的成本变成为忽略不计。冲击改造社会各个领域。其基础不到百项根源性创新。只有一项是美籍王安的磁心存储器。,中国未来的希望,未来半个世纪新的辉煌，中国强大了，不能再是零了，中国能不能占10%或者更多？全靠你们了！希望在你们身上。计算机-信息仅仅是一个例子。各行各业都是这样。全靠你们了！,三句