第十二章 模式识别思维
什么是模式呢?我们把事物具有的规律、结构、形态、态势等等特征称之为事物的模式。例如已经知道的地球每过24小时自转一周,每365天绕太阳(平年)转一圈,树干每一年长粗一圈(年轮),一年四季周而复始等等这些自然界的规律;人类自己创造的事物,如建造的房屋模式,城市、交通、管理的模式,社会结构的模式;我们自己身体的结构模式,行为的模式,生活的模式等等;地上的一滩水也有自己的形状模式,即使是通常人们认为混乱的状况也是一种模式!由此我们知道任何事物都有模式,模式无处不在,无时不在!当认识到确有模式即事物确实存在模式,并去发现它们,了解它们,它们才有意义。而所谓的模式识别就是通过什么办法去发现、找出事物的那些对于我们有意义的模式,尤其是那些能够反映事物本质的模式。 科学上的发现就是对自然界各种各样模式的识别!
当认识到自然界存在规律(模式的一种形态)时,人们发现了气候变化的规律、万物生长的规律、物体运动的规律、天体运行的规律等等。科学家们还根据自然界的各种规律建立了像物理学、数学、化学、生物学等等各种门类的自然科学。当认识到我们的感官对外界刺激的反应存在规律,我们发现了让我们感到愉悦、快乐、兴奋、幸福、悲伤、愤怒的模式,当然也让我们找到获得它们或者摆脱它们的方法。时至今日,人类已经发现了自然界及人类社会中太多的重要模式,但尽管如此,对于自然界、宇宙、对于我们生活的环境、对于我们的社会、对于我们自己还有太多的模式还不得而知,但是应该坚信模式(规律)是存在的,只是我们还没有找到它们!
长期以来人们运用各种工具包括思维的、实际的,经过长时间地不懈努力,试图发现那些还没有被发现的重要的模式,并希望将它们揭示出来,因为这些模式的发现能够让我们看清事物的实质,帮助我们解决问题,这些模式的发现将改善我们的生活,推动社会的进步!
科学家们运用自己超强的模式识别能力和各种辅助工具以及艰苦卓绝的工作,已经为我们发现了众多自然界及人类社会中的重要模式,而普通大众在自己的生活中也通过自己的观察和经验的积累发现了许许多多与我们生活息息相关的各种各样的模式。例如:掌握社区布局的模式、居家布置的模式、自己工作、生活的模式、着装的模式(着装风格)、饮食的模式(饮食习惯)、做事的模式(行事风格)、自己喜好的表达模式、交友的模式、学习的模式等等。
模式的发现和识别是我们解决问题的首要任务,当问题的模式即问题的规律或结构被发现和识别,许多问题也就随之解决了,即使有些问题不能马上解决问题,但一旦问题的模式被发现,我们也就找到了解决问题的方法的依据。因此找出问题的模式是解决问题的首要工作!
模式分为重要的模式与非重要的模式,所谓重要的模式就是那些对于我们具有重要影响的模式,即最能够反映事物本质的模式。而在众多的模式中,规律性的模式和结构性的模式最能反映事物的本质,这些模式最能帮助我们找到解决问题的方法,同时这些模式也最稳定。平时我们常说的“找规律”就是对规律性模式识别的一类具体事例,通过观察和各种手段去发现事物的规律。那么规律性模式具有什么特点呢?
当事物的某种特性不断重复时,这个重复出现的现象就被称作这个事物的规律。所以规律性模式的最大特点就是重复性!如果我们发现事物的某种特性在不断的出现,我们就会警惕这是规律吗?如果这个现象被证实确实总是固定出现的,那么就可以说发现了一个规律,或者说我们识别了一个规律性的模式。“重复出现”成为规律性模式的一个主要标志。如我们熟悉的日夜的交替、季节的更换、生命的周期、时钟的运行、……。每日里固定的活动如洗漱、起居、出行、上下班、上学等等这些周而复始的现象和活动。我们的许多的工作其实就是需要找出工作过程中具有规律性的模式,然后按照这个模式去规范工作的程序并提高工作的效率。学生们对自然科学的学习很大一部分就是需要他们透过文字的形式去发现知识的规律以及文字表达的规律并掌握和应用这些规律。可以说规律性模式的“可以重复”的特点是得以掌握规律的重要依据。所以当我们准备去识别
那些有规律的现象和知识时,首先需要去寻找那些有可能会不断重复的因素,或者去掉那些不可能重复的因素。当一次又一次地剔出那些不可能重复的因素后,最后留下的自然就是这个事物的规律特性。其实许多规律性的模式就隐藏在事件的过程中,当回顾事件的历史并用心去识别那些深藏其中的规律性模式,事件变化的轨迹就会显现出来,一如太空星体运行的轨迹、人类历史的变迁!纵观那些具有规律性模式的事物,还发现运行也是规律性模式的主要特点,只有事物有了运行(运动),即事物有了历史,它的规律性的特征才会表现出来。可以说,“规律存在于历史中”!如果要去寻找事物的规律,就需要从事物的运行中、从事物的历史中去寻找。反复观察、比对事物的变化过程,剔出非重复因素,保留那些重复的因素,逐渐地让事物的规律性特征显现出来,这就是发现规律性模式的基本思路(思维的模式)!
结构性的模式主要指事物的那些具有相对固定的构架和形态的特性。如平时大家熟悉的房屋的框架结构、布置构图、色彩形态等等。这一类模式以结构的特点作为主要的标志。
太空里的星座位置、化学里的分子、原子的结构、物理中物体各式各样的形态及运行方式、数学里的知识体系和问题体系、心理学的性格构架、人体结构等等无不体现了事物的结构性模式。生活中我们的日常用品例如桌椅板凳、茶杯碗筷、衣服鞋袜等等所有的居家用品,无不具有它们特有的结构模式。我们的生活状态、性格特点、社交方式、……,也同样具有相对固定的模式。我们不知不觉地依照这些模式生活和活动,就连我们的喜怒哀乐、我们的思维形式也都有结构上的模式!
既有固定不变的结构模式也有瞬息万变的结构模式,事物的任何形态都是一种模式,事物无时无刻都存在模式!如果要对事物有更多的了解,应该尽可能多地了解事物各种各样的模式,哪怕那些稍纵即逝的模式,如商场、股市随时都在发生的变化、瞬息万变的海洋气候 、喜怒无常的人心等等。很多对于解决问题至关重要的模式也许就在那一霎那间出现,一旦你抓住了它,问题可能就迎刃而解,一旦错过,可能再也无力回天!
结构模式具有“定格”和“布局”的特点。观察、研究事物的那些相对固定的结构模式,像一栋房屋的结构模式,也观察、研究事物在某一时刻或某一瞬间的格式或形态,即事物在那一时刻的结构模式,如房屋倒塌一瞬间的结构模式。
我们有生活的模式,也有学习的模式和思考的模式。对学生而言,如何识别知识和问题的模式,是他们能否有效解决问题的关键。例如对一个问题如果能够知道这个问题具有什么规律和结构,那么离最终解决问题已经不远了!在日常生活中,大多数人很少有意识地去关注那些匆匆而过的模式,我们被每一天周而复始的活动模式即我们的习惯所指引,随着年龄的增加,我们生活的模式就越来越固定,我们越来越倾向于自己熟悉的生活模式!
无论是规律性模式还是结构性模式,都有一些模式简单,一目了然(如像前面说到的那些具有明显的重复规律的模式),而有些模式则错综复杂,隐藏很深,要想识别它们不是一件容易的事。如历史上那些重大的科学发现:日月、地球的运行规律、各种物理规律和生物现象的发现、化学元素的发现、数学中的重大原理的揭示等等,都是科学家们历经千辛万苦的探索和坚忍不拔的努力工作才得以发现的。
同样的,学习的知识或问题中的模式有些简单有些复杂,例如自然数的递增或递减规律,大家一看就明白。但像分数里的各数间的关系要想识别它们,可能就得费点力气!
在探究模式的过程中,有时候会发现同一事物可以同时有各种各样的模式,且各有各的道理!这与观察人的角度和观察者的思维方式有极大的关系,如一个普通的玻璃杯,在科学家的眼里可能看到的是它的物质结构、数量关系、物理特性等等,而在画家眼里看到的可能是杯子的美学特征、杯子的意境以及杯子的象征意义等等。但不管怎样,一旦我们确定要去关注和探索事物某方面的模式的时候,我们需要将注意力大量地投入到这个方面去,并需要将思维的能量集中到这个上面,通俗的说法为:聚精会神!还需要采用一些思维的方法,像排序、想象、联想、抽象等等方法来进行分析,只有这样,你需要了解的规律和模式才有可能显现出来。不管怎样,反复琢磨、仔细观察、不断提炼是模式识别的基本功。当然,首先得弄明白或者要确定需要知道是谁的模式,是房屋构架的模式?、材料分配的模式?、家具布置的模式?、还是房屋随季节变化的形态变化模式等等,最好不要同时关注好几个方面的模式,那样的话很容易把几种模式搅在一起,结果是既发现不了需要发现的模式,思维也会因此而混乱。所以进行模式识别先得运用分类等方法将需要寻找其规律、结构的方面凸现出来,如同外科医生进行手术时必须将需要动手术的部位孤立、凸现出来(用白布将其余部分遮挡住,只露出需动手术的部位。)。 总之,模式识别的过程也提供了一个思考、解决问题的模式:确定类别(方向);发现规律、结构;找到解决问题的方法;实施问题的解决、圆满完成任务!
训练一 1、找找下图的规律:
训练二
1、写出下面物品的框架结构和部件结构
台灯、大楼、电话、衣服、电脑
训练三
3、写一个你知道的事物的规律(比如自然现象、生活现象、社会现象、知识的规律、 ……)。
生活中的模式识别能力的训练
如果我们在日常生活中对我们遇到、感到的事或物采取“去发现它们的规律和结构”的态度,那么那些事或物的模式就会在我们的关注下逐渐显现出来。当你在装修房屋时,你有意地从结构和部件组成的角度去认识房屋的内容,例如房间的原始结构、使用功能结构、美学结构、家具结构、家人生活规律等等。再如关注我们阅读的文章的表述规律、作者的写作模式或者某电视台节目的安排规律、主持的模式等等。所学知识的规律、模式等等。还有像外出旅游的线路、出行的交通工具一路的活动安排等等。让那些平时不为我们所注意的规律和模式显现出来,服务于我们、提高我们的效率。