涌现与自生性游戏性
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教学过程中遇到的问题与解决方法的反思及总结教育教学是人类社会的基石,是每个国家、每个人民的命运所系。
随着时代的发展,教育教学的形式和方式也随之发展,不断涌现出新的理论和新的技术手段。
但是,教育教学也面临着很多困难和挑战,尤其是在教学过程中,难免会遇到各种各样的问题。
本文就是要对教学过程中遇到的问题与解决方法进行反思和总结,为教育教学的改进提供一些借鉴和思考的思路。
一、教学过程中遇到的问题1. 学生缺乏足够的学习动力和兴趣。
在教学过程中,我们会发现有些学生无法集中精力听讲,或者缺乏对学习的兴趣和动力,学习成绩不够理想。
这主要是由于学生缺乏了解课程的必要性和实际应用的机会,缺乏与课程相关的现实案例和实践机会,缺乏体验教育和多元化学习的机会等原因造成的。
2. 教师传授知识的方式和方法过于机械和单一。
在传统教育中,教师通常采用讲演、板书等形式进行知识的传授。
这种方式不仅缺乏足够的互动和反馈,还会让一些学生失去学习的兴趣和动力。
此外,在一些教育机构中,还存在以喊口号、机械重复知识点等形式进行传授的现象,这种方式更是单一、无聊且欠缺创新性,容易使学生焦虑和厌倦。
3. 学生的认知能力和语言表达能力存在差异。
在教学过程中,我们会发现不同学生的认知水平和语言表达水平存在差异。
有些学生的理解能力比较弱,很难理解抽象的概念和概念,这也会导致他们学习成绩不均衡。
而对于一些语言表达能力不够出色的学生,他们很难对自己的想法进行有效的表达,这也会成为学习的一个障碍。
二、教学过程中的解决方法1. 多元化的学习方式和方法。
了解学生的学习兴趣和需求,设计多元化、富有创意的学习环节和活动,可以提高学生的学习动力和兴趣。
多元化的学习方式和方法还包括在课程中引入游戏化元素,采用故事化教学,借助VR、AR等虚拟现实技术等手段,提高教学的趣味性和生动性,激发学生的学习热情。
2. 探索互动式教学方式。
在教师讲解的过程中,引入互动元素,例如对学生的提问或者开展课堂讨论,可以让学生参与其中,促进学习的深入和全面。
新课程标准下数学教学新方式随着新时代的到来,新一轮的教育改革浪潮也在不断的涌现。
如今,在新课程标准的背景下,教育教学也发生了很大的变化,尤其是数学教育的方式也发生了很大的进步和创新。
发展越来越快的科技手段以及信息化技术的大力倡导,为数学教育带来了更为开放、多样化、个性化的新思路和新方式,让我们更好的适应当今时代的发展趋势。
1. 以探究和讨论为主导的教学方式在新课程标准下的数学教学中,强调探究与发现,让学生通过探究问题、自主探索、自主评价等方式,完成对数学概念和规律的认知和掌握。
中小学老师可以引导学生用素材自己构思问题,展开讨论,同时也可以帮助学生评估他们的思路和解决问题的方法。
这样一来,学生的自我的认知、合作技能、思维能力等都能够得到更进一步的培养和提高。
2. 以探究性课题为主线的教学方式在新课程标准下,探究性课题成为数学教学的新标准,并且强调要把探究性课题作为教学的主线,使得学生能够在课堂上更好地理解数学知识,掌握解题的基本方法和技巧。
通过这种方式,学生们可以更好的理解数学方法和知识结构,并能够更好地拓展自己的数学思维和能力。
3. 引入游戏元素的教学方式针对小学生,老师可以在课堂上引入各种数学游戏,如数学猜谜游戏,基本运算答题比赛等。
这样能够使得小学生在Spieltischästhetisch 环境中,更快地理解数学概念和知识点,并且能够把其所掌握的知识运用到实践中去。
4. 链接实际的教学方式链接实际的教学方式不仅适用于小学生,也适用于中学生。
这种方式要求教师在讲授某一知识点时,向学生展示如何把所学的知识与实际中的问题联系起来,让学生更好地理解知识和抓住要点。
通过将所学的数学知识与现实联系起来,不仅可以加深对知识点的理解,还可以激发学生对数学的兴趣,创造更好的学习体验。
总之,在现今科技大背景下的数学教育,以探究性课题为主线,引入游戏元素,链接实际事例、注重视觉与触感等方面的新型教育方式不断的被推崇,它们不仅能够让学生在数学学习中更好地掌握知识和技能,更能够提高学生的综合素质,将学生的思维、创造力、合作力和实际操作能力打造至更高层次。
人教同行2021年第1期新教材中“生态工程的基本原理”内涵探讨人民教育出版社课程教材研究所北京(100081) 陈慧颖摘要解读生态工程所遵循的基本原理——“ 理的具体内涵。
关键词生态工程;高中生物学;核心素养 文章编号 1005 -2259(2021)1-0006 -03人教版普通高中教科书《生物学•选择性必修2 •生物与环境》第4章第3节“生态工程”,由原实 验教材选修3的一章内容精简而来。
不同于实验 教材,新教材阐述的生态工程的基本原理是“整体、 协调、循环、自生”,表述更为简洁、凝练。
基本原理 虽然只有8个字,但却蕴含着来自生态学、系统学、 经济学等多个学科的思想。
这一节内容能够帮助 学生理解如何“实现生态文明建设”,也能帮助学 生进一步建立系统观、生态观等生命观念,锻炼科 学思维。
因此,有必要对4个基本原理进行更加深 人的分析。
1提出背景20世纪60年代以来,全球生态危机爆发,主要表现为人口激增、环境污染、能源短缺和资源破坏2.4第4章“人与环境”与原实验教材相应章节比,本章内容变化很 大。
除了原来环境保护的内容,还有“生态工程”的内容,章名称因此改为“人与环境”。
本章包括3 节。
第1节“人类活动对生态环境的影响”,第2节 “生物多样性及其保护”,与原实验教材相应章节 大体相同。
其中,第1节引人了“生态足迹”的概 念,可以帮助学生更直观形象地认识人口增长与环 境的关系;第2节介绍全球性生态环境问题,将酸 雨与海洋污染合并为环境污染。
第3节“生态工 程”与原选修3“生态工程”相比,变化相当大。
这 一节内容要浓缩原来一个专题(一章)的内容,作 了极大的删减。
本节分两小节,第一小节为“生态整体、协调、循环、自生”提出的背景,分析了 4个原等。
在这样的背景下,世界各国,尤其是众多发展 中国家,都面临着如何协调经济发展与资源、环境保护的严峻考验。
1979年,我国著名生态学家马 世骏先生在“中国环境科学学会成立大会”上作了 “环境系统理论的发展和意义”的报告,开创性地 提出了“生态系统工程”的概念[1]。
科学技术哲学研究Studies in Philosophy of Science and Technology Vol.38No.2 Apr.,2221第38卷,第2期2021年4月-科学哲学-认知涌现论:一种新的意识整体论魏屹东12,苏圆娟1(1.山西大学科学技术哲学研究中心,太原230026;.山西大学哲学社会学学院,太原230026)摘要:关于认知或心智机制的探讨,自古希腊以来就没有停止过,因为这个问题实质上是心身问题的深化。
针对此问题的观点有多种,认知涌现论是认知科学产生后出现的一种新观点。
然而,涌现(emergence)一词有多种含义,不同学科对它的理解也不尽相同。
而且,涌现论本身与不同时期的科学主题的结合,形成了各种类型的涌现论——进化涌现论、机体涌现论、系统生成涌现论、社会涌现论等。
随着复杂科学、心灵哲学、神经科学和认知科学的发展,涌现论进入到认知或心智领域,形成了认知涌现论,一种具有交互性、生成性、整体适应性特征的本体论唯物主义。
事实上,认知涌现论是基于神经科学对心智或意识机制进行解释的意识整体论。
关键词:认知涌现论;生成性;交互性;意识整体论中图分类号:N22文献标识码:A文章编号:1674-7062(2221)22-0021-26人的认知是如何产生的,关于这个问题有不同的观点和说明,比如,笛卡尔认为认知是天赋观念,洛克认为认知是观念的集合,怀特海认为认知就是整体的生成过程。
对认知的相关说明有因果解释、统一解释、目的解释、模型解释等,涌现论是不同于这些解释的一种新观点。
简单来说,“涌现”是指组分相互作用产生的整体具有而组分单独不具有的属性,具有新颖性、不可还原性、不可预测性等特点。
本文围绕“涌现”概念及其相关理论,探讨认知是如何产生的,并提出一种“认知涌现论”,旨在对认知产生的整体机制提供科学的解释。
一“涌现”概念的界定从英语词源来看,“emergence”源于拉丁语“e-merge”,本意为从液体中浮出,引申为现出、显现、生成、露出。
关于读失控心得体会读失控心得1慕名看的本书,此书亮点是诞生于二十年前,其中描述的科学规律命中了未发生的互联#规律,就是失控。
互联#改变了以前的组织创新规律,取而代之的是组织里的个体创新,组织的控制(规则)反而会束缚个人,所以失控是导向好的结果。
所以很多互联#企业自然形成了相对失控的管理结构,导向失控。
传播失控,传统的传播是靠渠道,宣传,量变到质变。
互联#现象级产品传播,天生就是失控的,仔互联#没有地界甚至没有国界,传播不在可控。
互联#由于变化快,环境变量巨大,所以坚持一些长期有价值的事,可能从结构上有新的繁荣可能。
比如暴风视频输给优酷,不下牌桌但是vr起的早。
比如财付通不如支付宝,但是*出现了。
整体是不可控的。
还有方法层面的,不求最优但求多目标和鼓励犯错。
说的是行业里的“试错”和“精益创业”,选择一个方向的时候,不要构造最优解,市场变化太快,逻辑错误率高。
应该用最小成本(精益),然后用市场声音来证明靠谱(试错),迅速迭代,再迅速试各种可能性。
都是适应互联#变化快的方法。
边界最大化也是方法论,颠覆创新通常都是从边缘地带发起的,这也是为什么科技公司很难火太久的原因。
不是不重视对手,而是没想到对手哪里来。
所以边缘存在可能,最大灰度的可能性会导致意想不到的创新。
再有就是分布式这类,小团队作战。
云计算逻辑,这种推定事实。
简单来说,就是有很多科学规律很有趣,说明了自然界的不可控,这些也出现在行业和企业中。
但是介绍科普的篇幅过重,过于啰嗦,含金量比较低。
然后整体结构也比较零散,就是科普小知识分享+猜想。
写在二十年前的书,很多事实现在已经更清晰的展现,所以到现在更加不值得精读的书。
读失控心得2最近拜读了凯文·凯利未来三部曲中的《失控》,该书写于20世纪90年代初,开始在美国国内默默无闻,20年后被翻译到中国,却引起了波澜。
*之父张小龙说:“如果一个到腾讯应聘的大学生真正读完了《失控》这本书,他会毫不犹豫地录取他。
游戏教学法喜欢游戏是孩子的天性,儿童是从游戏开始学习的。
美国心理学家布鲁纳说:最好的学习动力莫过于学生对所学知识有内在兴趣,而最能激发学生这种内在兴趣的莫过于游戏。
”现在教育倡导寓教于乐。
而游戏性教学法无疑就是对这项教育准则的最好解读。
1、游戏教学法的定义游戏教学法,顾名思义,就是以游戏的形式教学,使学生在轻松的氛围中,在欢快的活动中,甚至在激烈的竞争中,不知不觉地学到教材上的内容,或者学到必须掌握的课外知识的教学方法.简单地说,游戏教学法就是将”游戏”与”教学”两者巧妙地结合在一起,从而引起学生学习兴趣的教学方法。
2、游戏教学法的现实意义(1)可以集中学生的注意力。
多数学生喜欢参与游戏,并且做游戏时都能集中注意力。
如果老师趁学生心情愉快、注意力集中、思维敏捷之时,“顺便”把知识传授给他们,他们就会更容易接受、吸收。
(2)培养学生的智力。
通过游戏,老师可以把学生直接吸引到活动中来,锻炼他们的观察、记忆、思维、和想象等能力。
(3)活跃课堂气氛,提高课堂效果。
游戏可以让学生产生轻松愉快的感觉,进而活跃课堂气氛。
在这种氛围下学习,学生多能振奋精神,积极地转动脑筋,努力争取提问和回答问题的机会。
在这种主动积极的状态下,其潜力就能得到充分发挥,获得高质量的学习效果。
(4)帮助学生复习和巩固“旧”知识,提高学习能力。
刚上课时,经过课间休息的学生,思维兴奋点往往不在学习上。
如果老师采用游戏教学,就能在瞬间集中学生注意力,学生的兴奋点就会不知不觉地转移到学习上来了。
在复习时,老师采用游戏教学法,就能避免学生把复习看作“炒旧饭”,从而让他们在趣味游戏中达到复习的目的。
(5)激发学生的竞争意识。
有些教学游戏具有很强的竞争性,比如“淘汰”游戏和知识竞赛。
在比赛中,每个学生都急速地开动脑筋,尽力做到最好,以求自己或者本组能得到好成绩。
这种竞争意识可以培养学生不服输、敢于向困难挑战的精神。
(6)具有较强的教育功能。
学生在积极参与游戏的过程中,会不自觉地加强组织和纪律观念,培养合作意识和集体荣誉感。
幼儿心理健康观察记录幼儿心理健康观测记录篇1一、个案基本状况:川川是个美丽的小女孩,是今年开学初从小小班转到我们小二班来的。
以前和小二班的部分小伙伴一起生活、学习过半年时间,对唐老师和小伙伴都有肯定的了解。
但是由于年龄小,性格比较内向,心理上排斥与生疏人的交往活动,所以刚转到我们班来的时候,涌现了一些不适应的现象,比如心情不稳定、来园时哭闹,不情愿与新同学进行交往,也不主动参与集体活动或其他游戏活动。
在小小班时与邹雅昕小伙伴相处的比较好,认为雅昕是她的好伙伴,并且两个小伙伴一起转到小二班。
所以很长一段时间她只跟雅昕一起玩耍,假如看不见她的话就会有哭闹的现象发生,情感上比较依靠雅昕。
假如有老师在一旁劝慰她,她的表现会好一些。
二、问题行为简述:经过与家长的沟通和平常的观测来看,川川对新环境的适应比较慢,而且比较抗拒与生疏人进行交往,但是对自己熟识的人如妈妈、保姆等能够正常的进行交往,如有参与集体活动她总是很宁静的坐在一边,从不主动发表自己的看法和看法,也不主动参与游戏活动。
三、个案分析:该幼儿问题存在的缘由主要由以下几个因素造成:由于她诞生在一个一般话的环境里,从小由保姆带大,妈妈平常工作也比较忙,川川的妈妈以前是老师,还比较重视对孩子的教育,会尽量抽时间与川川相处。
但是保姆跟老师反应了一点,川川的妈妈不太赞成她跟说白话的小伙伴玩耍。
所以肯定程度上影响了川川的性格,使得她不主动与人交往,没入园前她的交际范围就更加狭窄。
如幼儿主动跟她交往,她都会显的象一只小刺猬一样,特别的敏感和排斥。
由于生活环境单一,身边缺少同龄的玩伴,使其不知如何与同伴交往,缺少肯定的方法和阅历,这更加加重了她的心理上的焦灼。
由此可见,对该幼儿的矫治需要从心理治疗着手,先清除她的心理焦灼,再进一步提高她的交往技能,使其逐步适应新的集体生活。
四、辅导过程:对幼儿:1、建立良好亲切的师生关系,日常生活中多关注她、援助她,尽量抽时间和她说说话,了解孩子的'内心世界。
教育随笔:自主性游戏中教师的角色定位自主性游戏是幼儿按照自己的意愿进行的一种游戏,是近年来在我国幼教改革实践中兴起并迅速发展的一种游戏形式。
这一游戏方式产生的背景是为了弥补以传统教育游戏为主造成的局限,为幼儿提供一个宽松自由的游戏空间,是幼儿可以按自己的兴趣于能力选择适合自己的游戏,并以自己适合的方式与步调进行游戏,充分体验成功的快乐,张扬个性,创造能力也得以充分、主动发展。
为此,幼儿园里都开展了丰富的自主性游戏,老师们花费了大量心血,布置了漂亮多彩游戏环境,准备了丰富的游戏材料。
然而,除此以外,相当多的教师在自主性游戏中到底还应该做什么不甚明了,在实际游戏过程中走入误区,或是轻闲旁观,无所作为,自主性游戏变成了幼儿的自由游戏;或是缺乏明确的目的,过多干涉,强制要求,使自主性游戏变成了教师预设的高结构游戏,失去了原有意义。
在自主性游戏中,教师应该把自己定位在一个什么样的角色位置?教师更应该当好幼儿的参谋与助手,游戏中随时、全方位地观察了解幼儿在乎都中地表现,掌握动态,捕捉指导机会,根据实际需要,以多种灵活方式进行一定的介入和干预,给幼儿提供各方面的支持。
也就是说,教师要扮演好自主性游戏的观察者与支持者的角色。
一、教师要做好自主性游戏的积极观察者。
首先,教师要明确自主性游戏中观察的重要意义。
要了解幼儿,就要积极观察幼儿,通过观察来准确了解幼儿在自主性游戏中的表现和需要,理解幼儿的游戏意图、思维方式,并对幼儿的游戏水平做出正确的诊断,合理的分析。
在此基础上因势利导,从客观实际出发,给幼儿作出适当的支持,向幼儿提出有效的建议。
其次,要让观察取得效果,教师需要掌握一定的观察方法与技能。
教师可采用整体观察和个别观察相接和的方式观察幼儿在自主性游戏中的表现。
教师的整体观察有利于了解全班幼儿的游戏情况,了解所投放材料是否符合幼儿的年龄特点和能力水平,是否为幼儿所喜欢,是否能促进幼儿的发展,是否还有幼儿没有找到自己感兴趣的游戏材料、适合于自己的游戏方式机方法,随时发现幼儿的兴趣,及时调整游戏内容,以满足幼儿的需要。
海德格尔论“⼤地”贺念摘要:海德格尔思想的道路是:思想的事情的规定。
此条道路根据其前、中、后期集中讨论的主题不同,⽽分别表现为此在敞开的世界性、存在⾃⾝作为虚⽆敞开的历史性和语⾔⾃⾝道说的语⾔性。
任何思想的局部都相关于其整体,因此海德格尔论述的⼤地也必须分别从世界性、历史性和语⾔性三个维度进⾏探讨。
前期世界性的⼤地是⼿前之物,它依赖于与此在的相遇⽽敞开⾃⾝的本性并世界化;中期历史性的⼤地是“涌现着-庇护着”的⾃⾝锁闭者,即作为本源性的⾃然,它与世界的⽃争实现了⽆蔽,即真理;后期语⾔性的⼤地是作为天地⼈神中的⼀元参与世界的游戏,它与天空、神和能死者的四元游戏为⼈诗意的居住赠予了家园。
关键词:海德格尔;⼤地;世界;历史;语⾔;林中空地作者简介:贺念,武汉⼤学哲学学院美学专业研究⽣,研究⽅向:西⽅美学。
引⾔1889年9⽉26⽇,海德格尔出⽣于德国的梅斯基尔希⼩镇;1976年5⽉26⽇,海德格尔逝世于德国的梅斯基尔希⼩镇。
他的⼀⽣,正如他⾃⼰的遗⾔所说,是⾛在⼀条既显现⼜隐匿的思想的道路上,那是“⼀条通向对思想的事情的规定的道路”。
[1]作为思者的海德格尔,其思想的核⼼问题是思存在本⾝,“在其整个哲学⽣涯中,吸引海德格尔的问题,简明地说就是:存在意谓什么?”[2]。
海德格尔在其成名作《存在与时间》开篇就提出要重新思索存在的意义问题,“我们现今对‘存在’究竟意谓什么有答案了吗?没有。
所以我们应该重新思索‘存在意谓什么’这⼀问题”[3]。
⽽⽐梅尔不同意这⼀看法,他认为,“如果我们试图把握那个使海德格尔的思想充满活⼒,使其探究永不停歇的问题的核⼼,我们会惊奇地发现,这个核⼼是双重的,它既是对存在的探索⼜是对aletheia(真理,⽆蔽)的探索”[4]。
尽管如此,但正如海德格尔在《艺术作品的本源》后记中指出的,“真理是存在者如其所是的⽆蔽。
真理是存在的真理”[5]。
可见,存在与真理是同⼀的,它们共属⼀体,且存在⽐真理更为本源。
高等教育自学考试《学前儿童语言教育》复习要点(课程代码:00393)一、选择题1.标记着理解性语言涌现的是前语言阶段的儿童进入对语音的辨义阶段2.将教育目的转化为儿童发展的旁边环节是学前儿童语言教导运动的教育评价3.不否认个别认知能力之外还存在一个特别的语言能力,以为所谓的“语言才能”起源于认知发展的是认知互相作用论的语言模式4.有研究表明,人们谈话时所传达的信息绝大局部是通过非语言转达的?5.学前儿童语言教育的活动观的主要依据是皮亚杰的认知发展理论6.学前儿童语言教育目标的分类构造能够分为4个块面,即倾听、表述、观赏文学作品跟早期浏览7.渗透的语言教育的中心问题是促进学前儿童与教师、同伴之间的有效语言交流8.儿童自第一声哭泣到咿咿呀呀说话经由了3 个发声阶段,即单音发声——音节发声——前词语发声9.在谈话活动中,要求学前儿童树立自动倾听别人谈话的欲望、立场和习惯,可培育其有意识倾听能力10.在进行扩大词汇训练的听说游戏过程中,教师应侧重引导幼儿积聚同类词扩词的经验与不同类词搭配的经验11.在谈话活动中呈现谈话内容中止的时候,要想连续谈话,则谈话者可采取修补的办法12.讲述活动是学前儿童学习应用什么语言进行谈话的一种场正式语言13.讲述的独白语言特征,要求幼儿的口头语言表述经历一个从独立完整编码到独立完整发码的过程14.依据美国游戏专家诺伊曼的观点,游戏与活动的基本差别主要在于假象、动机、把持15.关于日常语言教育活动的毛病说法是需要制定同一的语言教育目标16.文学作品的学习对学前儿童来说象征着不同层次的学习,其中最高层次的学习是感想艺术结构语言符号的不同方法17.在辅助幼儿深刻理解体会作品内涵时,最重要的是让幼儿亲身地感触作品所展现的情感心理和精神世界18.诗歌和故事的仿编重点只有求在画面的基本上换词的年纪班是小班19.语言文学网络活动是一组缭绕语言文学作品发展的相干活动,每一组网络活动都包括了学习作品、理解作品、讲述、扩展设想与迁移作品经验20.会给书中的丹青命名,但还不会识别熟习的字,这种识字行为属于萌生阶段21.幼儿在学前期须要取得根本阅读技巧包括视察模仿书面语言的能力、预期的技能和自我调试的技能22.普通来说,发音异样景象可以归纳为丢音、错音和换音23.在第二语言的学习中,感情的功能包含信号功能和能力功效24.目前常见的语音评估方法主要有监测法、猜测法和比较法25.进行构音障碍矫治时,不充足斟酌到儿童语言经验的做法是选择儿童发错但不容易矫正发准的音进行训练26.26.目前对我国学前儿童语言教育影响较大的三种语言教育观是完整语言教育观、整合教育观、活动教育观27.正常的言语速度为每分钟多少个音节200~300个28.人类语言的两大反映形式是书面语言和口头语言29.讲述活动出现的一定凭借物,为幼儿指出了讲述的中心内容30.儿童具有辨音水平一般在0~4个月31.学前儿童语言教育目标在本质上与学前儿童教育总目标是一样的,一般可以分解为3个不同的层次,终期目标、年龄阶段目标、活动目标32.设计和组织听说游戏活动的第一步骤活动程序的主要目的是向幼儿展示听说游戏的氛围,引发参与的兴趣33.幼儿在学习英语时有意无意地对英汉两种语言进行比较,既包括语言形式及语义内容的比较,也包括比较语言运用34.言语流畅度障碍的构成要素是流畅性、言语节奏、言语速度35.教师在指导幼儿运用已有经验讲述时不要过多指点,最多以插话、简单提问引发幼儿讲述36.心理学的观察和研究表明,儿童语言的获得与发展遵循一定的规律,具有阶段性37.儿童最早获得的词是专用名词38.一般而言,幼儿园常用的文学作品不包括幼儿小说39.语言系统的构成要素是语音、词汇、语法40.日常语言教育活动不包括听一听、读一读、说一说41.幼儿诗歌和散文的仿编活动要点:讨论与示范、幼儿想象与仿编、串连与总结42.文学作品本身结合了社会知识、语言知识和认知知识43. 出生不到10天的婴儿能区别语音和其他声音,出生24天之后的婴儿能够区别父母和陌生人的声音。
涌现与自生性游戏性By songyue目录引言——侠盗猎车手赢在哪里? (1)上帝怎样创造世界 (2)1.涌现——复杂性科学VS还原理论 (2)2.计算机中的涌现实例 (3)生命游戏 (3)Boid (4)Tierra——进化的数字生命 (5)3.涌现的共性 (6)局部环境下的简单运算。
(6)大量个体的非线性相互作用 (6)混沌的边缘 (6)4.自生性游戏性 (8)一、自生性游戏性的兴起 (8)二、一个与一千个哈姆雷特 (8)三、自生性游戏性产生的条件 (9)四、自生性游戏性设计思路和方法实例 (10)自生性游戏性的缺点 (14)网络游戏与自生性游戏性 (15)引言——侠盗猎车手赢在哪里?2004 年全美最畅销的PS2游戏是什么?是《侠盗猎车手》,英文简称《GTA》。
它推出的时间是2004年10月26日,据2005年4月21日的新闻报道,其累计总销量已经逼近1000万套。
在媒体的宣传上,《GTA》因为涉及到枪击、暴力、黑社会以及性而出名,甚至因为内部黄色片断被破解而引起渲染大波,但是《GTA》为数以千万计的玩家所接受,仅仅是因为这些不良因素么?美国每年含有不良因素的游戏数以百计,为什么单单只有《GTA》大获成功呢?如今电脑游戏、网络游戏的发展迅速,3D图形技术的突破使得人们可以搭建丰富多彩的游戏世界;网络游戏的普及使千千万万的玩家可以形成空前规模的互动,但是,游戏的下一步将去向何方?除了更绚、更大、更快之外,游戏能不能在某些更加深刻的地方得到突破呢?这里涉及到游戏设计里的一个新理念:涌现。
上帝怎样创造世界1.涌现——复杂性科学VS 还原理论涌现,Emergence,也译为突现。
这个词来源于系统科学。
由于涌现在商业、经济、计算机和游戏娱乐等方面都有体现,现在已经广泛的流行。
涌现性是指那些高层次具有而还原到低层次就不复存在的属性、特征、行为和功能。
一个最明显的例子就是:在大量的无生命物质相互作用的过程中形成最古老的原生生命。
对涌现的揭示,是随着三论(系统论、控制论和信息论)的发展以及对复杂系统的研究而逐渐推进的。
在此之前,我们一般使用还原理论来解释问题,它的基本观点是整体是由局部组成的,所以局部决定整体。
整体的任何一个变化都可以在局部找到其原因,还原理论分析的方式符合我们的思维习惯,并且在很多地方都可以快速的,行之有效的解决问题。
但是在遇到复杂系统的时候会产生一些无法解释的现象,比如生态、人脑、经济系统等等。
因此人们开始引入复杂系统并展开研究。
在本世纪80年代,在美国圣塔菲(Santa Fe)这个地方,一群离经叛道的科学家(包括夸克之父盖尔曼、经济诺贝尔奖得主阿罗以及遗传算法之父霍兰等人)成立了叫做圣塔菲的研究所(Santa Fe Institute)开始正式讨论复杂系统中的问题,标致着复杂性科学的诞生。
这里的科学家来自多个领域,他们打破了学科间的界限,用一种全新的,统一的视角来认识生命系统、神经系统、经济系统、计算机系统等等,不再关注每个领域的细节,而是大量运用隐喻和类比的方法,寻找不同系统之间的共性。
在这些复杂系统的共性中,“涌现”是一种最引人注目的普遍现象。
所谓“涌现”,就是指系统中的个体遵循简单的规则,通过局部的相互作用构成一个整体的时候,一些新的属性或者规律就会突然一下子在系统的层面诞生。
涌现并不破坏单个个体的规则,但是用个体的规则却无法加以解释。
关于涌现,我们只能理解为“系统整体大于部分之和”。
比如说,生命是一大堆分子作用的产物,每个分子必然遵循固定的物理规律,但是当分子聚合到一起的时候,原生生命却在整个分子群体的基础上诞生。
分子构成的这个整体活了,它可以为自己的利益控制低层次的分子个体,它具备了自己的生命。
在这个过程中,我们无法把生命这一现象还原到单个分子的物理规则上去,并且也没有哪个“领导”分子给其它分子下达命令。
所有的过程和奥秘,都只存在于系统的相互作用之中。
另一个例子就是蚂蚁,蚂蚁的神经系统非常简单,只能进行简单的思考。
然而大量的蚂蚁相互作用的时候就会形成等级森牙的蚂蚁王国。
研究证实,蚁后并没有直接给所有的蚂蚁下达命令,每只蚂蚁也没有整个蚂蚁王国的地图,每个蚂蚁只遵循简单的规则交互,大量的蚂蚁就能够聪明的觅食,建巢,分工等等,蚂蚁王国就是在整个蚁群之上的一种“涌现”现象。
2.计算机中的涌现实例计算机天生就是一个模拟各种复杂系统的工具。
由于涌现过程中单体的行动规则非常简单,在利用计算机的时候,人们发现只需要写一些简单的程序,就可以观察到神奇的“涌现”行为。
这些行为,常常会超出编程人员的想象。
在这里,每一个小的程序就是一个个体,而大量的小程序的组合,就会突然在系统层面上出现了超出编程人员想象的,不可预料的“涌现”行为。
让我们来看几个实例:生命游戏生命游戏是计算机中“涌现”程序最著名的例子。
这个模型非常简单,但是寓意丰富。
它是1970年由剑桥大学的约翰·康韦编制的。
在这个程序里,生命是由一个二维的方格世界上运转,每个方格可以看作一个生命体。
它有两种状态:生存或者死亡。
任何一个方格周围的8个方格称为它的邻居,每个方格都会发生颜色的转变,并且它从上一带到下一代的变化依赖于它自身的状态以及它的8个邻居的状态,这些变化遵循3个非常简单的规则:图1 生命游戏中一个特定实例1.生存。
一个活的生命方格要继续生存,至少需要2-3个活着的邻居,因为生命需要其它生命的支持。
2.死亡:如果一个生命方格的活的邻居不足2个或者超过3个,它就死亡。
因为生命的资源有限,缺乏支持与过度的拥挤导致细胞没有生存下去的足够的资源。
3.出生:如果一个未被占据的方格恰好具有3个活的邻居,生命就会在那里出现。
对于每一个生命,我们根据它当前的颜色以及它邻居的颜色,运用上面3个规则,可以很容易的确定它下一代的颜色。
所有的方格都根据这些规则发生了一代到下一代的变化。
人们很快就发现,初始条件不同,结果也非常不同。
有时候,所有的生命体会很快死亡,有时候,一些细胞体像晶体一样固定下来,停留在一种固定的模式下面,在很多情况下,我们将看到一些瞬间的结构,比如花朵,蝴蝶,桃心等等。
这些结构看似随机,却有着高度的对称性和秩序。
图2 生命游戏进化过程中出现的一些瞬间结构在生命游戏中还有一种有趣的结构被称为“滑翔机”(glider),在4个周期的一个循环中,它会不停的沿着对角线的方向在方格上爬行,转换自己的位置。
它虽然结构轻巧,但是本事却很大,它能够被当作一种信号在虚拟的宇宙方格中传递。
图3 滑翔机一步移动的动态变化康韦指出:这种信号传递机构实际上可以用来构造组合出非常复杂的结构。
甚至可以建造一个内嵌于“生命”游戏世界的虚拟计算机!康韦大胆预言:只要有足够大的方格空间并且等待足够长的时间,从原则上讲,“生命游戏”可以创造任何你要的东西,包括宇宙天体,进化的生物,甚至诞生出可以写Ph.D论文的智慧生命。
生命游戏里变化的结构仿佛正在用自己的语言,表达着发生在这个方格宇宙中的深奥规律。
生命游戏到现在已经有了将近40年的历史,但是科学家们依然没有明白其中的所有奥秘。
BoidBoid是最广泛的用于游戏中“涌现”模型。
这个模型是1986年由美国人Craig W.Reynolds 发明,用于模拟鸟类群体的飞行。
在这里,每一个点都代表了鸟的个体,每个鸟只能关注到固定范围内的邻居,Craig发现只要用三条非常简单的规则就可以让这些Boid活起来,而且这个群体的动态行为可以和真实世界中的鸟群行为相比拟。
这三条规则如下:1)靠近——每个Boid都尽量靠近它的邻居所在的中心位置。
2)对齐——每个Boid的方向尽可能与周围邻居的飞行方向保持一致。
3)避免碰撞——每个Boid与某些邻居靠的太近的时候就会尽量避开。
图4 Floy图例当每个Boid都遵循以上的规则,屏幕上的动点就会体现出类似于真实鸟群飞行的飞行行为。
如果加入一条规则让Boid能够避开障碍物,把障碍物理解成一种距离越近斥力越强的磁铁,那么Boid将很聪明的避开障碍物并且重新组织飞行的姿态和方式。
Tierra——进化的数字生命进化,是大自然中最重要涌现现象之一。
如果生物能够完成自我繁殖,把基因码拷贝给自己的后代,同时以微小的概率发生变异。
那么新生的个体就会被自然选择并发生筛选,经历足够长的时间,就会发生进化,创造出各种动植物来。
这种现象,在计算机中也可以发生。
1990年,Thomas Ray开发了一个叫做Tierra的进化系统。
Tierra在西班牙语里就是地球的意思。
Ray打算用这样一段程序来模拟地球生命进化的过程。
一个个只有几十行的小程序体就是一个个生命,内存空间就是这些程序的生存空间,Ray把这些内存空间称为原生生物汤,汤的大小是有限的,因此,大量被复制出来的程序体为了竞争生存空间就产生了自然选择的压力。
自我繁殖、变异、自然选择这三个条件就逐渐形成了。
Ray把一段祖先程序投入到了“内存汤”中,随着繁殖和变异生物的增多,它们彼此之间就开始生存竞争。
在大约几百万行指令后,开始出现了不具有自我繁殖能力的寄生生物,寄生生物代码小,占用CPU时间短,繁殖快,生存优势大。
然后,不久以后,宿主有逐渐进化出具有免疫寄生能力的生物,寄生生物逐渐被排除出去。
之后又出现了超寄生生物,再之后是超超级寄生、社会性寄生、共生生物群体、大规模的物种爆发、物种的大灭绝、进化的军备竞赛,差不多地球生态系统自然演化过程忠的所有特征全部都出现在Tierra中。
可以说,Tierra系统中程序进化出来的种种现象早已超越了建模者的设计和想象。
并且这种进化是一种开放式结局的,进化永远会不知疲惫发生下去。
这里是Tierra的主题网站:http://www.his.atr.jp/~ray/tierra/index.html。
3.涌现的共性局部环境下的简单运算。
在以上的例子中,每一个个体它们都只是感知了周围的局部环境并且进行着相当简单的计算,每个“生命游戏”中的方格不需要知道相邻8格以外的运行情况来进行颜色变化的判断;Boid也不需要知道整个鸟群的飞行动态,;Tierra中的程序生物体也不会去探索整个空间内所有的程序。
也因为如此,这些程序的代码都非常简单,基本都在几百行左右。
如果给予个人以更全局的观察能力,不仅仅会使得程序变得极其复杂,而且很有可能得不到涌现行为。
在复杂情况下,这些程序甚至会变得不知道该如何行动,这也是做传统AI 程序的时候很容易陷入的僵死状态。
大量个体的非线性相互作用产生涌现的第二个条件是要存在大量的个体,并且个体之间必须发生非线性的相互作用。
如果生命游戏中的方格数目只有10*10,那么很难看到甚至是最简单的结构。
大气分子足够多,但是却不能产生涌现现象。
这是因为气体分子之间是简单的线性作用,符合牛顿力学的定律,个体的运动可以通过整体的求和来求解,并且很多因素会因为线性求和而抵消掉。