大數(shù)據(jù)時代的知識體系與生活方式

大數(shù)據(jù)時代的知識體系與生活方式

在大數(shù)據(jù)的時代，數(shù)據(jù)是無限的。許多以前難以量化的信息已經(jīng)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)存儲和處理。通過大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)儲備和技術(shù)理念,以前所未有的方式洞見事物的發(fā)展趨勢,進(jìn)而影響人們的價值體系、知識體系和生活方式。在大數(shù)據(jù)時代開啟伊始的今天,能否激發(fā)和利用隱藏于數(shù)據(jù)內(nèi)部尚未被發(fā)掘的價值,實(shí)現(xiàn)在教育、經(jīng)濟(jì)、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域的革新,取決于人們對于大數(shù)據(jù)及其潛在價值功能的認(rèn)識和態(tài)度。也就是說,形成與之相適應(yīng)的思維方式是駕馭大數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)其價值的關(guān)鍵。大數(shù)據(jù)時代的思維方式離不開大數(shù)據(jù)的支撐,大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)時代思維方式出現(xiàn)的源頭和賴以生存的基礎(chǔ)。從根本上說,大數(shù)據(jù)時代思維方式是產(chǎn)生于大數(shù)據(jù)時代、立足于大數(shù)據(jù)平臺之上的新觀念體系。一、美國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)采集技術(shù)大數(shù)據(jù)(bigdata)概念源于最早經(jīng)歷信息爆炸的學(xué)科,用于描述目標(biāo)數(shù)據(jù)量的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一般電腦處理能力的情形。在眾多領(lǐng)域都面對著爆發(fā)式數(shù)據(jù)增長的今天,數(shù)據(jù)處理技術(shù)和工具隨之蓬勃發(fā)展,大數(shù)據(jù)則不僅用于描述需要進(jìn)行批量處理或分析的大量數(shù)據(jù)集,同時還涵蓋了處理數(shù)據(jù)的速度。美國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心將大數(shù)據(jù)定義為:通過高速捕捉、發(fā)現(xiàn)/分析,從大容量數(shù)據(jù)中獲取價值的一種新的技術(shù)架構(gòu)?？梢愿爬樗膫€英文字母V,即更大的容量(Volume)、更高的多樣性(Variety)、更快的生成速度(Velocity)以及由前面三個“V”的組合推動的第四個因素———價值(Value)。1.第二,基于大數(shù)據(jù)的信息備份(1)大數(shù)據(jù)的海量特性。大數(shù)據(jù)使得許多過去不可獲取、計(jì)量、存儲和分析的信息都有了數(shù)據(jù)化的可能。在互聯(lián)網(wǎng)、電信和衛(wèi)星通信技術(shù)的支持下,迅速普及的PC、平板電腦、智能手機(jī)以及不斷涌現(xiàn)的諸多工具設(shè)備正在以數(shù)據(jù)的形式追蹤人們的日常生活,并將這些數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中:通過基于位置的服務(wù)(LocationBasedService,LBS),移動通信運(yùn)營商掌握著個人的行蹤,同時實(shí)時通信信息也在加上時間標(biāo)記后進(jìn)行備份;信用卡提供商和在線支付平臺記錄個人的購物、旅行習(xí)慣以及支付能力;社會性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(SocialNetworkingServices,SNS)采集和存儲著與用戶的社會關(guān)系和個人愛好相關(guān)的全部言行記錄;安裝在各大公共機(jī)構(gòu)的攝像頭捕捉人們的外形特征、衣著以及出現(xiàn)的時間。大數(shù)據(jù)的技術(shù)手段和理念賦予了人們在更多領(lǐng)域、更多層次獲取以往前所未有的信息的機(jī)會。(2)大數(shù)據(jù)的潛在特性?！按髷?shù)據(jù)”中所謂的“數(shù)據(jù)”與“數(shù)字”具有不同的涵義,一個數(shù)字背后的背景數(shù)據(jù)、評論數(shù)據(jù)等全方位地定位了該數(shù)據(jù)的意義。例如,如果一個學(xué)生的考試成績是80分,那么“80”就是一個“數(shù)字”的概念,只有將這個得分與其背后蘊(yùn)含的一系列元數(shù)據(jù)結(jié)合,比如學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、智力水平、學(xué)校質(zhì)量、家庭環(huán)境、社交關(guān)系等,才能解讀“數(shù)據(jù)”的真正涵義。在這個大規(guī)模生產(chǎn)數(shù)據(jù)的時代,數(shù)據(jù)的真實(shí)價值就像飄浮在海洋中的冰山,第一眼只能看到冰山的一角,絕大部分冰山都隱藏在海面之下。從前在完成單一目的后,數(shù)據(jù)就被認(rèn)為再無用處而遭到擱置或丟棄,如今的數(shù)據(jù)不再被刻上局限和陳舊的標(biāo)簽:飛機(jī)航班的一條條周邊信息成就了預(yù)測票價的Farecast網(wǎng)站;谷歌翻譯的一個個檢索指令促成了最大規(guī)模的語料庫。數(shù)據(jù)能否被賦予新的價值、實(shí)現(xiàn)從數(shù)字支撐到數(shù)據(jù)支撐的順利轉(zhuǎn)化,理解海量數(shù)據(jù)的潛在特性是至關(guān)重要的。2.大數(shù)據(jù)時代的技術(shù)特點(diǎn)(1)大數(shù)據(jù)的預(yù)測價值。預(yù)測是大數(shù)據(jù)的核心價值,指的是將數(shù)學(xué)算法運(yùn)用到海量的數(shù)據(jù)上,從而達(dá)到對事物發(fā)生的可能性進(jìn)行預(yù)估的目的。預(yù)測系統(tǒng)之所以受到重視,關(guān)鍵在于它們是建立在海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的,接收和處理的數(shù)據(jù)量越龐大,系統(tǒng)糾錯和自我改善的功能則越發(fā)達(dá)。日食、洪災(zāi)、旱災(zāi)等許多過去被認(rèn)為無法解釋的現(xiàn)象,現(xiàn)在都能夠被人類理解、描繪、量化和預(yù)測。全球天氣預(yù)報系統(tǒng)在過去五年里對未來3天的天氣預(yù)測的準(zhǔn)確度已經(jīng)達(dá)到了95%,而這一系統(tǒng)采用的預(yù)測方法和上世紀(jì)初幾乎一致。問題不在于方法,而在于科學(xué)技術(shù)支持下人們所能掌控的數(shù)據(jù)。當(dāng)今氣象系統(tǒng)依靠的是精密的雷達(dá)和衛(wèi)星地圖,地面和高空的溫度也會在世界各地的氣象站即時更新,不需要到處收集參差不齊的大氣情況數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)時代日趨精密的數(shù)字技術(shù)條件下,人們的活動、決定、社會關(guān)系都能夠被記錄,對這些電子蹤跡的分析為洞悉人類的行為開拓了思路。人類的行為不再被視為互不相關(guān)、隨意偶然的獨(dú)立事件,而是相互依存、相互串聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)集合中的一部分。(2)大數(shù)據(jù)的科研價值。在信息獲取和信息流通受限的時代,研究人員需要處理數(shù)據(jù)以解釋未知世界的規(guī)律,卻缺乏用于收集和分析數(shù)據(jù)的技術(shù)工具,當(dāng)時是使用隨機(jī)采樣的研究方法,目的是用最少的數(shù)據(jù)獲得最多的信息,其本身存在許多固有的缺陷。在云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的今天,感應(yīng)器、手機(jī)導(dǎo)航、網(wǎng)站點(diǎn)擊產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)可以被輕易獲取,而且計(jì)算機(jī)也具有高速甚至實(shí)時處理這些數(shù)據(jù)的能力,那些屬于工業(yè)時代的一系列問題已不再難以解決。大數(shù)據(jù)時代的技術(shù)甚至可能實(shí)現(xiàn)所有特定目標(biāo)數(shù)據(jù)的收集和處理,即實(shí)現(xiàn)“樣本”與“總體”的等同。與局限在小范圍的數(shù)據(jù)相比,將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于研究不僅意味著更高的準(zhǔn)確性,也有助于揭示以前無法發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。不論是社會學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)還是教育學(xué),過去都曾非常依賴通過問卷調(diào)查法進(jìn)行樣本分析,甚至在無法獲得實(shí)證數(shù)據(jù)時純粹依賴假設(shè)、經(jīng)驗(yàn)去嘗試解釋未知領(lǐng)域的規(guī)律。大數(shù)據(jù)時代的來臨,使得社會科學(xué)研究者能夠在更多的領(lǐng)域和更深的層次中獲得和使用全面而完整的數(shù)據(jù),從而改變由演繹到歸納這一思維路徑。二、大數(shù)據(jù)時代的思維方式結(jié)構(gòu)和特征1.云計(jì)算中的思維主體與思維客體以及思維中介的挑戰(zhàn)隨著大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展,大數(shù)據(jù)本身及其巨大的功能和價值對傳統(tǒng)思維方式造成了強(qiáng)烈的沖擊,要求傳統(tǒng)思維方式隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變,呼吁新的、與之相適應(yīng)的思維方式出現(xiàn)。大數(shù)據(jù)的發(fā)展和應(yīng)用從思維主體、思維客體和思維中介等方面影響著思維方式的變革。(1)思維主體。思維主體即思維著的個體或群體。思維主體自身的觀念形態(tài)、知識結(jié)構(gòu)以及情感、習(xí)慣等因素影響著思維方式的形成。在信息閉塞的時代,受當(dāng)時科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制,就某項(xiàng)具體的思維活動而言,思維主體主要以個人為單位。而隨著大數(shù)據(jù)時代信息獲取和處理能力的提高,信息容量急速增長,數(shù)據(jù)的存儲單位甚至躍升至PB、EB,個體思維者再也無法獨(dú)立將龐大的數(shù)據(jù)量消化,這就迫使其在從事精神生產(chǎn)的過程中尋求協(xié)同合作,由個人的思維活動轉(zhuǎn)化為集體的思維活動。(2)思維客體。思維客體是指主體的思維活動所能觸及或指向的一切對象。當(dāng)思維主體進(jìn)行思維活動時,必然要以某種方式和客觀對象即思維客體發(fā)生聯(lián)系。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)時代,思維活動的對象大多是局限的、表象的“數(shù)字”,大數(shù)據(jù)時代的思維客體則更側(cè)重隱藏在數(shù)字背后豐富、深刻的內(nèi)涵,從而實(shí)現(xiàn)突破性的科學(xué)預(yù)測和科研活動。目前為大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)架構(gòu)平臺的是以分布式處理為主要技術(shù)理念的云計(jì)算,這意味著要通過MapReduce等框架收集來自全球計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)集。思維客體的這種復(fù)雜化、一體化的局面,迫使人們更新原有的思維方式,進(jìn)行全方位、多角度的綜合思維。(3)思維中介。思維中介,即思維主體反映思維客體的工具。人類思維活動的過程是一個信息加工的過程,思維中介則是加工信息的手段和方法。云計(jì)算技術(shù)將大量待處理數(shù)據(jù)自動拆分成多個小型數(shù)據(jù)集,通過由多臺服務(wù)器組成的龐大系統(tǒng)提供前所未有的信息處理速度;同時集合大量各種類型的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備一起協(xié)同工作,提供高準(zhǔn)確性和可靠性的數(shù)據(jù)存儲。以云計(jì)算為代表的大數(shù)據(jù)時代數(shù)字技術(shù)是人類思維的有力工具,在極大程度上替代了人腦的程序化活動,賦予思維主體更多的精力從事創(chuàng)造性的思維活動。2.思維方式的創(chuàng)新從對大數(shù)據(jù)時代思維方式結(jié)構(gòu)的表述中,可以得出敏捷性、開放性、前瞻性和個性化是大數(shù)據(jù)時代思維方式的代表特征。(1)敏捷性。工業(yè)時代以文字書籍為載體進(jìn)行信息傳播,當(dāng)時的數(shù)據(jù)量大約每十年增長一倍,而如今這一周期已縮短至兩年左右。大數(shù)據(jù)時代的“信息爆炸”對身為思維主體的人類提出了極大的挑戰(zhàn),即如何確保對數(shù)據(jù)的控制和協(xié)調(diào),抓住“大數(shù)據(jù)機(jī)會”、防止“大數(shù)據(jù)混亂”,要求人類思維的敏捷性也必須不斷提高。(2)開放性。安大略理工大學(xué)研發(fā)的某醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)在明顯感染癥狀出現(xiàn)的24小時前,就能根據(jù)數(shù)據(jù)察覺病患身體的細(xì)微變化。大數(shù)據(jù)提供了擴(kuò)展思維的空間,從多角度、多層面思考問題,也要求人們不能把原有的認(rèn)識絕對化、凝固化,而是敞開頭腦,不斷吸收新的信息,從而形成新的思路和方法。(3)前瞻性。大數(shù)據(jù)的核心價值是基于海量數(shù)據(jù)所進(jìn)行的趨勢預(yù)測。大數(shù)據(jù)預(yù)測特別強(qiáng)調(diào)事物或現(xiàn)象之間的相關(guān)關(guān)系,谷歌曾通過用戶搜索詞條成功預(yù)測流感爆發(fā)趨勢,沃爾瑪通過調(diào)整啤酒和尿布的擺放位置大幅提高了銷售額。數(shù)據(jù)驅(qū)動的相關(guān)分析,有助于發(fā)現(xiàn)事物之間潛藏的聯(lián)系,并在此基礎(chǔ)上作出精準(zhǔn)迅速的預(yù)測。(4)個性化。思維方式的個性化是指思維個體在思想、意志、情感等方面不同于其他時代的特質(zhì)。亞馬遜和京東商城等購物網(wǎng)站通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對用戶的行為習(xí)慣和喜好進(jìn)行追蹤分析,從大數(shù)據(jù)背后找到符合用戶興趣和習(xí)慣的產(chǎn)品和服務(wù),并向顧客提供個性化的商品推薦。個性化思維的應(yīng)用正由商業(yè)服務(wù)領(lǐng)域向醫(yī)療衛(wèi)生、教育科研等眾多領(lǐng)域快速蔓延。三、大數(shù)據(jù)時代的思維方式為教育1.大數(shù)據(jù)思維與行為預(yù)測國際個性化教育協(xié)會(InternationalPersonalizationEducationAssociation,簡稱IPEA)將個性化教育定義為:“為受教育者量身定制教育目標(biāo)、教育計(jì)劃、教育培訓(xùn)方法、輔導(dǎo)方案并加以執(zhí)行,組織相關(guān)專業(yè)人員為受教育者提供學(xué)習(xí)管理策略和知識管理技術(shù)以及整合有效的教育資源,幫助受教育者突破生存限制,實(shí)現(xiàn)自我成長、自我實(shí)現(xiàn)和自我超越?！彪S著時代對人才需求的日趨多樣化,社會呼吁一種教育理念,能夠培養(yǎng)出更多富有個性和創(chuàng)新精神的人才、并使之適應(yīng)未來信息化和知識化社會的變革和發(fā)展。在此背景下,個性化教育在國內(nèi)外教育界成為一個備受熱議的話題:英國政府在《2020愿景》中提出應(yīng)確保每一位學(xué)生不受種族、性別和家庭背景的限制,接受平等的受教育機(jī)會;我國政府2010年頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中提出:“關(guān)注學(xué)生不同特點(diǎn)和個性差異,發(fā)展每一個學(xué)生的優(yōu)勢潛能?！币獮閷W(xué)生構(gòu)建個性化教育環(huán)境,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)步調(diào)和學(xué)習(xí)情況開展有針對性的學(xué)習(xí)指導(dǎo),使其真正融入學(xué)習(xí)過程中,這就需要對學(xué)生已有的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備、能力、興趣和天分、學(xué)習(xí)風(fēng)格等進(jìn)行評估。由于缺乏獲取和分析信息的手段和方法,也即缺乏對受教育者的特點(diǎn)和個性差異的了解,我們無法為其提供促進(jìn)學(xué)業(yè)成績和情感溝通的支持性學(xué)習(xí)環(huán)境。卡耐基·梅隆大學(xué)(CarnegieMellonUniversity)教育學(xué)院簡介中寫道:“不得不承認(rèn),對于學(xué)生,我們知道得太少”。這個在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)時代使教育者備受困擾的難題,如今出現(xiàn)得以改善和解決的技術(shù)和思路。大數(shù)據(jù)時代思維方式具有強(qiáng)烈的個性化特點(diǎn),在商業(yè)領(lǐng)域得以推廣的個性化服務(wù),在教育領(lǐng)域也存在同樣的實(shí)踐環(huán)境;同時,大數(shù)據(jù)時代思維方式的前瞻性特點(diǎn),為教育領(lǐng)域中個性化預(yù)測的開展提供了思路。在大數(shù)據(jù)時代,學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活的過程中留下一串串?dāng)?shù)字碎片,如課程選擇、在線學(xué)習(xí)、互動和反饋、網(wǎng)絡(luò)社交行為、校園卡的使用等等,這些數(shù)據(jù)被整合、挖掘和分析,學(xué)習(xí)者的行為模式將得以揭示。無論是奧斯汀佩伊州立大學(xué)基于“學(xué)位羅盤(DegreeCompass)”系統(tǒng)的個性化課程評估,還是鳳凰城大學(xué)和里奧薩拉多學(xué)院基于關(guān)鍵因素分析的輟學(xué)行為預(yù)警系統(tǒng),或是亞利桑那州立大學(xué)通過挖掘Facebook頁面數(shù)據(jù)提供的個性化學(xué)習(xí)體驗(yàn),以及華東師范大學(xué)通過校園卡記錄開發(fā)的“家庭經(jīng)濟(jì)困難學(xué)生預(yù)警系統(tǒng)”,都是將大數(shù)據(jù)思維運(yùn)用于個性化教育的嘗試和實(shí)踐。大數(shù)據(jù)時代個性化的思維方式能夠幫助教育研究者重新審視學(xué)生的需求,通過高新技術(shù)和細(xì)致分析找到適切的課程、課堂、教師、校園,從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的個性化教育。2.教育決策信息輸出的是真實(shí)的信息教育決策的制定必須從實(shí)際出發(fā),綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)的新成果和先進(jìn)的技術(shù)手段,在科學(xué)預(yù)測的前提下,切實(shí)把握教育對象的變化規(guī)律和條件,為實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo),從多種預(yù)選方案中作出優(yōu)化抉擇,以獲得最佳的或滿意的經(jīng)濟(jì)效果和社會效果。對教育決策信息的采集、整理和分析,是進(jìn)行教育規(guī)劃和決策的客觀依據(jù)。缺乏或脫離監(jiān)測教育發(fā)展和支持教育決策的數(shù)據(jù),是導(dǎo)致決策質(zhì)量水平較低甚至失誤的重要原因之一。教育決策信息較為復(fù)雜:教育輸入信息包括學(xué)生入學(xué)程度、學(xué)生的社會經(jīng)濟(jì)背景、學(xué)校社區(qū)資源的實(shí)際投入等;教育過程信息包括教師素質(zhì)、教學(xué)方法與班級實(shí)務(wù)等;教育輸出信息包括學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、教師的培訓(xùn)質(zhì)量等。這些信息大多具有潛在隱藏的特征,加之獲取成本較大等因素的制約,往往難以全面、準(zhǔn)確地把握。有些教育機(jī)構(gòu)收集了不少教育活動的基本數(shù)據(jù),卻缺乏有效地利用和解釋這些信息以幫助決策制定的思路和方法;其他一些教育機(jī)構(gòu),因?yàn)榈玫椒答佇畔⒌臅r間間隔過長而不得不中止信息的收集。即便如此,最終收集到的片面數(shù)據(jù)和局部數(shù)據(jù)仍有可能遭到擱置,甚至由于潛在價值得不到發(fā)掘而丟棄,最后教育決策者僅憑手頭現(xiàn)有的信息作出判斷,導(dǎo)致了“拍腦袋”的即興決策。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)時代相比,大數(shù)據(jù)環(huán)境下教育決策信息的把握,無論是在全面性、及時性還是可利用性等方面都具備大幅提高的條件和手段。其中,條件源于大數(shù)據(jù)本身的特性:全面性和及時性體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的豐富來源渠道及自動追蹤和留存學(xué)習(xí)行為的功能之上,可利用性指的是大數(shù)據(jù)不存在物理設(shè)施般的折舊和貶值、能夠不斷釋放隱藏價值;手段意指在大數(shù)據(jù)時代思維方式指導(dǎo)下對大數(shù)據(jù)特性的運(yùn)用:大數(shù)據(jù)時代思維方式具有綜合性、開放性的特點(diǎn),能夠啟發(fā)教育決策者從多角度、多層面、全方位地利用教育決策信息,思維方式同時兼顧敏捷性,要求教育決策者對海量數(shù)據(jù)保持高度的信息敏感性,迅速有效地發(fā)揮大數(shù)據(jù)的價值功能。教育大數(shù)據(jù)有對整個教育活動運(yùn)行情況監(jiān)測的功能,有助于教育決策者及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而更好地對教育系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控,修改和制定更加切合實(shí)際情況的決策;可以通過對不同階段數(shù)據(jù)的分析,尋找教育發(fā)展變化的規(guī)律,以便對未來可能發(fā)展的趨勢或可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測;通過數(shù)據(jù)的收集、分析和整理將教育現(xiàn)象量化,以定性和定量結(jié)合的方式呈現(xiàn)教育結(jié)果,方便教育決策者了解教育系統(tǒng)的特征,評估教育發(fā)展的進(jìn)程,以此對教育發(fā)展做出更有價值、科學(xué)的決策。大數(shù)據(jù)時代的教育不再是依靠理念和經(jīng)驗(yàn)傳承的社會科學(xué)學(xué)科,而教育決策也將相應(yīng)地轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)證科學(xué)中的一個具體問題。3.大數(shù)據(jù)思維方式在教育評價工作中的應(yīng)用教育評價是根據(jù)一定的教育價值觀或教育目標(biāo),運(yùn)用有效的評價技術(shù)和手段,通過系統(tǒng)地搜集信息資料和分析整理,對教育活動滿足教育主體需要的程度作出的價值判斷活動。創(chuàng)造性思維是大數(shù)據(jù)時代思維方式的特性之一,表現(xiàn)為在思維活動中突破原有的框架,開拓新領(lǐng)域、確立新決策的思維過程。從信息活動的角度看,創(chuàng)造性思維是一種實(shí)現(xiàn)信息量增殖的思維活動。在實(shí)施教育評價的過程中,大數(shù)據(jù)時代