作者：陳華夫
當ChatGPT聊天機器人爆紅以後，我寫了文章：AI徹底改變大學理工教育的面貌─學習的本質（18），以討論AI深度學習取代了理工科學家，從數據（data）學習出人工神經網絡，而AI徹底改變了大學理工教育的面貌。
但有讀者不同意，認為我太注重AI深度學習而輕忽其他理工科技學習。事實上，中國古人學習《易經》（即用一套八卦形式系統描述事物的變化，藉此預測未來的吉凶禍福），就如今人註冊了ChatGPT 後，問它：「台灣是否會成為第二個烏克蘭？」，是異曲同工。
（圖：學習《易經》、量子力學、AI深度學習，陳華夫製作）
所謂的形式語言在中國古代，是「太極生兩儀、兩儀生四象、四象生八卦、八卦定吉凶、吉凶生大業」，在當今，是各種數學，是學習科技與AI人工智慧的語言。也就是說，學不會數學，就沒法念理工科了。而台灣的理工科人才在少子化的趨勢下尤其稀缺，對臺灣教育打擊至為嚴重：現在的大學教授沒有了博士研究生，大學科研受阻，未來將面臨本土博士級教授荒。（見拙文台積電可能造成臺灣「荷蘭病」之真相─「科技與智慧」（26））
在美國，理工科又叫做STEM（是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）及數學（Mathematics）四類學科的首字母縮略字）。依照統計，人口中約1% 是具有唸理工科學習數學的氣質。而中國人口有14億，美國人口約3億3，依照1%的理工科人才比例，中國的理工科學士有1,300萬，而美國理工科學士只有330萬，中國是美國的4倍。（見〈偉大的科技競爭：中國與美國〉，第35頁）這個理工科人才4倍差距的鴻溝終將美國的科技競爭落入下風。（詳見拙文中美博奕大戰略之中美尖端高科技爭霸的真相─科技與智慧（34））
為什麼人口中只有約1% 的人願意及能夠學習數學呢？比例能否提升呢？
數學本質上就是－種語言（如上圖所示），理論上，一個中國學生能學會英文，就能學會數學及Python程式語言。但實際上，自然語言（如中文、英文）的學習與數學都需要記憶力，據估計，中文常用字約5,401個，英文經常使用字彙是171,146個，這些單字必須得適時的從腦神經記憶網絡中回憶出來。
雖然數學的字彙單字沒有中文、英文那麼多，但是它們都是些抽象（非具體）、形式（非內容）的概念（如集合、函數、向量空間等），較難理解，也就無法輕易的記憶。（詳見拙文什麼是「記憶」？如何「記憶」？「記憶」的本質？─學習的本質（3））
所以，學習理工科的關鍵在學習數學。學習數學的關鍵在加強記憶力，中外都有不少所謂的「記憶增強訓練機構」，高額收費教人記憶一些無意義的字串或數字，宣稱能改善學習成績，考上大學等等（見記憶課程有用嗎），但其效果一定不如其宣傳的那麼有效，不然為何在中國及美國只有約1% 的人口唸理工科呢？
要改善記憶，就要知道任何概念進入腦神經記憶網絡的記憶，都得經過編碼。而腦神經記憶網絡之編碼過程是利用八種關係：同一、空間、時間、數量、性質、對立、因果、價值等，建立記憶索引，再進入腦神經記憶網絡。所以新概念的關係越清晰，記憶的越好，如下圖：
（圖：腦神經記憶網絡之編碼過程，陳華夫製作）
記憶力一般不會隨著年長而衰退，例如，我已年過七十，但在40年前，我留學美國麻省理工學院所學的數位信號處理學，至今仍能運用在GCN（圖卷積網絡）的低通濾波器上。
但最關鍵的是，要改善記憶不會被遺忘，還要適時的回憶。而思考就是最好的回憶，因為人類的思考本質上就是有意識、注意力集中的連串回憶。(見拙文什麼是「思考」？如何「洞識」？何謂「思想家」？─學習的本質（2）)
當人類思考如何解決問題時，首先是回憶尋找腦神經記憶網絡中，有價值解決問題的概念，這些概念又會激發概括與洞識的「內隱思考」，以產生更有價值的「通用概念」與最終解決問題的「問題解決概念」（見拙文思考、記憶、人腦解決之「強化學習式」思考架構─學習的本質（1）），如下圖：
要證明思考就是有意識、注意力集中的連串回憶，ChatGPT聊天機器人就是最好的證例，它雖然沒有人類意識的目的性，但它擁有接近人類水平的自然語言處理能力及對話邏輯。它能理解語言與生成（書寫）詩詞小說，靠的就是回憶數十萬篇英文學術論文、新聞報導、書籍和社群媒體貼文。（見中國企業加緊追趕ChatGPT）
結論：
《易經》、量子力學、AI深度學習都是在學習一套形式系統─即某種形式語言加上其推理規則或轉換規則的集合。數學就是一種形式語言，學習理工科的關鍵在學習數學。學習數學的關鍵在加強記憶力，其關鍵又在利用八種關係：同一、空間、時間、數量、性質、對立、因果、價值等，建立記憶索引的編碼過程。
請看「陳華夫專欄」─學習的本質─系列文章：
（
「思考是有意識的系列回憶」理論開啟了思想史革命─學習的本質（1）
什麼是「思考」？如何「洞識」？何謂「思想家」？─學習的本質（2）
什麼是「記憶」？如何「記憶」？「記憶」的本質？─學習的本質（3）
學習的真相與反思─學習的本質（4）
「施捨」就是人生的「現代開悟」─學習的本質（5）
談「恐懼」─學習的本質（6）
探究華人的「罪惡感」？─學習的本質（7）
你孤獨了嗎？─學習的本質（8）
人腦如何創新思考？─學習的本質（9）
「現代開悟」的本質及釋義─學習的本質（10）
你「現代開悟」了嗎？─學習的本質（11）
人工智慧的「強化學習」與人類學習的優劣─學習的本質（12）伽馬波（40赫茲）、記憶、失智症、及音樂治療（2023年版）─學習的本質（13）省思物理科學教育的真相─學習的本質（14）
類智慧真正優於AI電腦圍棋之處為何？─學習的本質（15）細述我親歷40年的學習之旅─學習的本質（16）
AI幫助人們改善記憶、思考能力─適用於年輕與銀髮人─學習的本質（17）AI徹底改變大學理工教育的面貌─學習的本質（18）
AI模擬人類學習真能比人類更創新嗎？─學習的本質（19）
AI深度學習與《易經》的學習真有差異嗎？─學習的本質（20）
AI之ChatGPT的繪畫審美能力賞析─學習的本質（21）
請看懂智慧的本質：GPT-4的「人工通用智能」（AGI）落後人類有多遠？─學習的本質（22）
臺灣許皓鋐圍棋亞運金牌在學習圍棋上的意義─學習的本質（23）
論才華、機運、及成功─學習的本質（24）
DeepSeek影像生成之有「氣質」、「貴氣」的中國女士─學習的本質（25）
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