强化学习ppt

Ⅰ 浅谈斯金纳强化理论在中职计算机教学中的应用:斯金纳的强化理论

美国著名心理学家斯金纳经过对人和动物的学习进行的长期实验研究提出了强化理论。强化理论是旨在强调人的行为与影响行为的环境刺激之间的关系的理论，由于人的行为后果对其行为会发生反作用，人们可通过影响行为后果的办法来修正或改变行为，这就是“强化”。强化就是通过强化物增强某种行为的过程，而强化物就是增加反应概率的刺激和事件。强化又分为积极强化和消极强化，积极强化通过呈现刺激增强反应概率，消极强化通过终止不愉快条件来增强反应概率。
强化理论对当今的学校教育有着深远的意义。在学校教育中，通过对学生的各个方面进行强化，教师可以修正学生的行为方式，塑造学生良好的行为习惯。通过教师不断地强化，引导其向积极健康的方向发展。老师可以在教育教学过程中，采取有效的奖惩措施，激发学生的学习动机，使每一个学生都能努力刻苦地学习，不断地提高学习成绩，促进其身心全面、和谐、健康的发展。
纵观目前中等职业学校的计算机课堂环境，普遍存在着这样的现象：学生上课缺乏活力，或没有上课学习的兴趣，尽管老师非常投入地讲解，依然有不少学生看小说、发短信、聊天；或者不进行教师布置的操作练习，而是疯狂的玩电脑游戏。学生上课不爱听讲或学习，原因是多方面的，比如中职学校的生源差，没有升学的压力，课程设置不合理，授课内容过于陈旧，教师讲课单一、呆板等等。本文认为“强化”概念在中职课堂的缺失以及不合理是造成这一现象的重要原因。计算机文化基础课的重要特点是强调实际操作技能，而强化理论是一种操作性理论，所以，将强化理论应用到计算机文化基础课的教学中去，有着很强的现实意义。下面就从几个方面来说明强化理论在中职学校计算机文化基础课中的应用。
一、激发学生的学习动机
学习动机是“激发个体进行学习活动、维持已引起的学习活动，并导致行为朝向一定的学习目标的一种内在过程或内部心理状态”。实践证明，学习动机越明确，学习兴趣越强烈，学习积极性越高，学习的质量也就越好。因此，教师要有效地强化学生的内部学习动机，实质上就是要强化可转化为内部学习动机的有关心理因素，如培养学习需要、兴趣、热情、责任感和好胜心等。比如，在课程开始首先给学生播放一张添加动画效果的贺卡，并请学生思考“贺卡中哪些知识是我们以前学过的？哪些效果是我们以前学过的知识无法实现的？”通过提问，使同学们回忆前面学过的知识，并引起学生对未学的新知识的兴趣，从而产生想自己动手制作的欲望，激起学生的学习动机。
二、结合学习者的实际进行实践操作
学生学习是为了什么？为了解决现实问题。我们教师应该通过满足学生这种需要，来强化他们的学习行为。对于计算机文化基础这种强调实际操作技能的课程，教师可以结合学生的实际生活让他们有亲身操作和展示的机会。提供实践操作的机会，让学生学以致用是最好的强化。比如，按照课程进度，在讲授PowerPoint中的动画设置这堂课的时候大致都在五月初的时候，而我们的学生又是护理班的学生，因此，给学生布置的最后的任务就是让学生结合自己所学的PPT的知识，制作护士节（中等卫生学校）或母亲节的贺卡。这样就可以让学生利用自己的课堂知识解决现实问题，从而起到强化作用，达到好的学习效果。
三、开展学习竞赛
许多实验研究表明，开展学习竞赛可以有效地提高学习成绩，因此也是对教学效果的一种强化。教学中，教师可以将学生分成不同的组，组与组之间进行竞赛。竞赛要尽可能增加获胜的机会，使不同能力水平的学生都有获胜的机会，以增强信心，强化学习效果。同样是在讲授PowerPoint中的动画设置这堂课的时候，在教师对知识点进行精讲、学生上机练习之后，我们将学生分成不同的组，小组合作完成作品的制作。作品制作完成后，以小组为单位进行作品的汇报和评价，最后评出最佳作品奖、最佳设计奖和最佳主题奖。课后有教师将获奖作品打印出来。通过这种组间竞争的方式大大提高了学生的学习动力，培养了学习者的学习需要、兴趣、热情、责任感和好胜心，从而强化了学习者的内部学习动机，有效地改善了课堂的学习状况。
四、适度的奖励与惩罚
每个学生都有渴望精神需要（荣誉、地位、功名等）得到满足的心理。在整个学习过程中，教师对学生好的表现、做出的成绩，即便是微小的进步，也要及时的给予肯定、表扬和奖励。这样可以强化好的学习行为，使学生养成好的学习习惯。当然，要注意奖励的时效性，被奖励者的先进性，以及奖励形式的多样性，使奖励真正起到正强化的作用。相反，对学生不好的、可能产生不良后果的行为，给予劝阻、说服、批评、制止、惩罚，使影响学生健康成长、不符合要求和社会准则的行为尽量减少。但惩罚不是目的，而且一定要恰如其分，否则达不到预期目的，反而会引起对抗抵触情绪和攻击性行为。
总之，与其他任何行为一样，学习也是需要强化的，特别是中职学校的学习更需要通过强化来激发和维持学生的学习动机。作为教育工作者，要正确认识到斯金纳强化理论对于学校教育的重要意义，在学校教学中加以合理的运用，把教育工作开展得更加灵活、生动，帮助学生们点亮他们心中那盏灯，使他们能够更加健康、茁壮地成长。
（作者单位：河北省廊坊市卫生学校）

Ⅱ 机器学习的分类

机器学习的分类主要有学习策略、学习方法、数据形式。学习目标等。
从学习策略方面来看，如果比较严谨的讲，那就是可分为两种：
(1) 模拟人脑的机器学习
符号学习：模拟人脑的宏现心理级学习过程，以认知心理学原理为基础，以符号数据为输入，以符号运算为方法，用推理过程在图或状态空间中搜索，学习的目标为概念或规则等。符号学习的典型方法有记忆学习、示例学习、演绎学习.类比学习、解释学习等。
神经网络学习(或连接学习)：模拟人脑的微观生理级学习过程，以脑和神经科学原理为基础，以人工神经网络为函数结构模型，以数值数据为输人，以数值运算为方法，用迭代过程在系数向量空间中搜索，学习的目标为函数。典型的连接学习有权值修正学习、拓扑结构学习。
(2) 直接采用数学方法的机器学习
主要有统计机器学习。
统计机器学习是基于对数据的初步认识以及学习目的的分析，选择合适的数学模型，拟定超参数，并输入样本数据，依据一定的策略，运用合适的学习算法对模型进行训练，最后运用训练好的模型对数据进行分析预测。
统计机器学习三个要素：
模型(model)：模型在未进行训练前，其可能的参数是多个甚至无穷的，故可能的模型也是多个甚至无穷的，这些模型构成的集合就是假设空间。
策略(strategy)：即从假设空间中挑选出参数最优的模型的准则。模型的分类或预测结果与实际情况的误差(损失函数)越小，模型就越好。那么策略就是误差最小。
算法(algorithm)：即从假设空间中挑选模型的方法(等同于求解最佳的模型参数)。机器学习的参数求解通常都会转化为最优化问题，故学习算法通常是最优化算法，例如最速梯度下降法、牛顿法以及拟牛顿法等。
如果从学习方法方面来看的话，主要是归纳学习和演绎学习以及类比学习、分析学习等。
如果是从学习方式方面来看，主要有三种，为监督学习、无监督学习、 强化学习。
当从数据形式上来看的话，为 结构化学习、非结构化学习、
还可从学习目标方面来看，为 概念学习、规则学习、函数学习、类别学习、贝叶斯网络学习。