用于教学生物技术的人工智能范式 Wilson Wen Bin Goh 1* 和 Chun Chau Sze 1* 1 南洋理工大学生物科学学院,新加坡 637551 * 通信地址:wilsongoh@ntu.edu.sg(Goh,WWB);ccsze@ntu.edu.sg(Sze,CC) 摘要(49 字)人工智能 (AI) 正在深刻改变生物技术创新。除了直接应用之外,它还是一种有用的工具,可用于自适应学习和在庞大的知识网络中建立新的概念联系,以促进生物技术的发展。我们讨论了一种与人工智能共同进化的生物技术教育新范式。 关键词 教育;人工智能;学生作为伙伴;体验式学习 生物技术建立在跨学科知识网络之上 生物技术广泛涉及多学科,一方面涉及修改和使用生物系统创造新产品,另一方面涉及应用技术解决生物问题。它利用生物过程工程、组学和基因编辑技术、材料科学、光学和电子工程等不同领域来挖掘生物系统的潜力。生物技术创新依赖于通过跨学科专家之间的协同学习、讨论和合作,在庞大的知识网络中建立有意义的联系。微阵列是一个典型的例子,它展示了精密工程、计算、化学、生物学、统计学和数学如何统一为一种测量基因表达的实用技术。该技术基于细胞的基本生物化学——核酸与自身的互补版本非常特异性地结合形成双链分子。理论上,通过这一生物学原理可以确定整体基因表达(即 mRNA 组的存在),但其他领域也需要发挥作用。精密工程可实现可重复大小的阵列,将基于 DNA 的基因探针序列定位到芯片的精确位置;化学有助于合成此类基因探针以及染料标签,以产生与结合样品数量相对应的荧光;电气工程有助于开发捕捉芯片图像所需的灵敏相机;计算机硬件开发产生了信号提取方法(将照片图像数字化为强度矩阵);统计和数学方法有助于执行背景校正、标准化、识别有趣的信号和挖掘重要的模式。最后,生物学家解释处理后的数据,并希望揭示相关的细胞机制。将不同的领域联系起来以产生创新是有意而有意义的。这种建立有意义的联系的过程是生物技术成功的关键公式,质谱蛋白质组学、下一代测序和合成生物学也是如此。生物技术人员不仅需要从许多学科中学习,还需要学习如何建立有意义的联系。他们可以在这方面做得更好,其中一种方法就是创新生物技术
简介 1 1.1 关于本手册 1 1.2 如何使用本手册 1 1.3 进一步支持 1 问题 1(a) 2 示例答案 A 2 问题 1(b) 3 示例答案 A 3 示例答案 B 4 问题 1(c) 5 示例答案 A 6 示例答案 A 6 示例答案 B 7 问题 1(d) 8 示例答案 A 9 示例答案 B 11 问题 1(e) 12 示例答案 A 13 示例答案 B 15 问题 2(a) 16 示例答案 A 16 示例答案 B 16 问题 2(b) 17 示例答案 A 18 示例答案 B 19 问题 2(c) 20 示例答案 A 20 示例答案 B 21 问题 2(d) 22 示例答案 A 23 示例答案 B 25 问题 2(e) 26 示例答案 A 28 示例答案 A 28 示例答案 B 30 问题 3 31 示例答案 A 33 示例答案 A 错误!未定义书签。示例答案 B 36
摘要 通过使用结果知识 (KR),可以训练出超强的警觉能力。我们目前的实验证明了使用第一人称视角运动视频游戏平台在学生和士兵样本中进行此类训练的有效性。通过在训练阶段操纵 KR 并在随后的转移阶段将其撤回来评估有效性。相对于无 KR 控制条件,KR 系统地提高了士兵和学生的表现。这些结果建立在我们之前的研究结果之上,这些研究结果表明,基于视频游戏的平台可用于创建以运动为中心的持续注意力任务,其中包含传统警觉的重要元素。结果表明,KR 在持续注意力中的作用延伸到基于第一人称视角运动的范式,并且这些作用发生在职业军人和更普通的人群中。这种持续注意力训练可以挽救生命,目前的发现展示了实现这一目标的一种特殊途径。
信息是对于理解和应对我们周围的现实很重要的数据。为了做某事,掌握一些关于该主题的信息可能是必要的或有用的。不仅传达的内容很重要,而且传达的时间也很重要:必须在正确的时间接收信息,这样它才能影响决策。社会主义控制论专家斯塔福德·比尔 (Stafford Beer) 说过:“信息是改变我们的数据。”20 世纪的科学发现导致了计算机的发明,也揭示了人类如何接收、处理和传输信息。之前被认为是“记忆”、“原因”等词语背后的模糊现象复合体,现在以机制的形式出现 - 因此,我们可以开始理解“它是如何工作的”,以及错误来自哪里。这些发现引发了对“人工智能”的探索。信息范式中的一个核心发现是,在处理、存储和传输信息的过程中所花费的人力资源是有限的 - 就像硬盘和计算机的 RAM 被限制在一定量的位数一样。人类的注意力是可以测量的——因此有了“注意力经济”的想法。例如,一个重要的启示是,人类记忆能够同时处理 7 个(正负 2 个)主题。这引发了人们对人际交往的新态度。我们应该尊重一个人的认知能力,不要向他灌输过多的信息,导致他的注意力超负荷。但最重要的是尽可能清晰、可靠地传达信息。如何做到这一点?容易吗?要做到这一点,你不需要添加任何东西,就像
信息是对于理解我们周围的现实并采取行动非常重要的数据。为了做某事,拥有一些有关该主题的信息可能是必要的或有用的。不仅传达的内容很重要,而且传达的时间也很重要:信息必须在正确的时刻收到,这样才能影响决策。社会主义控制论学家斯塔福德·比尔(Stafford Beer)说:“信息是改变我们的数据。”二十世纪的科学发现导致了计算机的发明,也揭示了人类如何接收、处理和传输信息。之前被认为是“记忆”、“思维”等词背后的模糊定义现象的复合体,现在以机制的形式出现——因此,我们可以开始理解“它是如何工作的”,以及错误在哪里被采取。这些发现引发了“人工智能”方向的搜索。信息范式的核心发现之一是,在处理、存储和传输信息的过程中花费的人力资源数量是有限的——就像计算机的硬盘驱动器和 RAM 被限制在一定的容量内一样位。人类的注意力是可以测量的——这就是“注意力经济”思想的由来。例如,一个重要的启示是人类记忆能够同时处理七个主题,加上或减去两个。从这里出现了一种对待人类互动的新态度。你应该尊重一个人的认知能力,不要让太多的信息让他的注意力超负荷。但最主要的是信息应该尽可能清晰、可靠地传达。如何做到这一点?容易吗?要做到这一点,你一定不能添加任何自己的东西,尽可能多