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量化自我:可穿戴大数据学习的新趋势

可穿戴设备

摘要

基于可穿戴设备的量化自我技术带来的是一种新的生活方式,可以使计算系统能够更好地理解人类用户的意图和语境,更好地模拟演绎人类智能,这也将成为大数据时代学习的一种新的趋势。文章在探讨可穿戴设备对于人类生活带来的各种改变基础上,分析生活和学习的互动联系,探讨量化自我所能带来的体验式学习变革,描绘未来学习生态的新图表,使得目前的学习支持服务系统真正地帮助我们,甚至代表我们去学习。

正文

《孙子兵法》[1]说:“多算胜,少算不胜。”今天,大规模生产、分享和应用数据的时代正在开启,决定能否“多算”的重要因素在于,掌握数据的多少以及数据处理能力的高低。有了大数据对象、大数据处理与应用的技术,再与各类实际应用需求相结合,大数据将给经济社会发展带来巨大影响。

《连线》杂志主编Kevin Kelly和Gary Wolf[2]在2007年提出量化自我(Quantified Self)概念,最初借指探索自我身体(hack the self),用技术和设备来追踪自己的情况。这些直接穿在身上、或是整合到用户衣服或配件的可穿戴设备,是逐步普及后一个自然而然的状态,行走的路程、消耗的卡里路、心脏的跳动频率、睡眠的质量等信息不断被记录并以某种数据形式存在下来,并延伸到认知领域,如涉及的个人观点(包括博客、微博、微信里更新的信息),所有的数据汇聚到一起,自我被量化了。

一.可穿戴设备带来的生活改变

可穿戴设备是一种便携式设备,它没有过多地暴露身影,却随时随地在量化数据,记录众多的信息,帮助人们更好地进行运动、保持健康、掌控生活。

1 Fitbit:重构生活的概念

Fitbit在2013年推出健身腕带Force,将计步器这样一款无法维持足够体验黏性的产品从悬崖边缘拉了回来,用户能够更加直观地看到各种物理活动数据,这种化腐朽为神奇的能力使业界震撼。不可想象以往的白领“技术控”们会将品咖啡和刷微博等休闲活动替换成爬楼梯等体力比拼,生活方式的改变其实就在一瞬之间。

2 Nike+:重建生活的标准

拥有Nike+标志的鞋子,表明已经装有芯片和传感器,可以记录步伐、步速和跳跃的高度。Nike也在探索建立新标准,并赋予标准化的数值Nikefuel,它不受时间和项目限制,以有趣和简单的方式将不同个体的运动进行对比,更好了解自己的运动表现和生活方式。除此之外,Nikefuel也能起到社交货币的作用,可以与朋友甚至整个Nike+社区的人进行比赛、合作与比较,激励自己进行更多的运动。试想,如果Roger Federer穿戴Nike+打网球,而Kobe Bryant通过Nike+打篮球,但是他们仍然可以通过Nikefuel值互相进行比赛。

3 Jawbone:重组生活的功能

Jawbone创造的UP2,营造的是一种无缝融入的健康生活。主屏幕是日常的仪表板,可以了解入睡时间、时长、深浅度以及醒来时间;标记具体的活动时间,了解活动对健身目标的贡献度;可以给食物拍照、扫描条码、浏览相册、搜索成分数据库,以轻松有趣的方式随时了解自己的选择。UP2不仅使信息可视化,了解数字背后的含义,还能够发现生活方式产生的看不见的影响,进行深入分析,帮助做出行为选择,而新的行为会变成新的、健康的习惯。

4 Memoto:重现生活的影像

Memoto相机外形与普通邮票类似,它能够夹在用户外套上,并与iPhone应用程序绑定,通过Lifelogging技术可以将生活点滴直播到网络,日常生活中的记忆将不再丢失。Memoto可以捕捉到佩戴者可能忽视的场景,一旦接入连通网络的USB接口,拍摄的照片将上传到云服务器,并通过网站或iSO、Android应用程序,按位置、时间和日期进行分享和查看,这是既能够让人们重温历史、又能够享受当下的奇妙方法。

5 未知的生活想象

当然可穿戴设备的领域还不局限于此,比如在医疗领域的iWatch,可以实现无感知血液检测葡萄糖含量、肾功能等情况;在健康领域缓解精神压力的Muse头带,能够呈现诸如海滩的场景,思维持续的平静甚至还会招来海鸟停留;在娱乐领域的卖萌神器Necomimi猫耳,可以随情绪而动;在生活领域的GEAK Watch,集成多种传感器,可收集地磁、陀螺仪、导航、加速度等信息;在母婴领域的监控设备DuoFertility,能够帮助夫妇自然怀孕;在服装领域,Scough围巾,外观时尚,又能抵御禽流感;在环保领域,个人健康空气管理智能硬件“空气盒子”,能够实时检测室内空气质量。量化自我技术扎根在需要记录日常生活中的细节,可穿戴设备和应用程序已经毫不费力为人们定期记录他们的活动,未来能想象得到的所有东西都将是可以跟踪的。

二.大数据推动教育改变

美国新媒体联盟2014高等教育版《地平线报告》,预判量化自我将是未来对高教发展产生重要影响的教育技术之一。越量化自我,将得到越来越多量身定制、甚至是意外惊喜的个性化推荐服务。对于未来教育的发展,大数据时代的量化自我,将会带来深刻的体验式学习变革。[3]

1 学习更加多样,重点不在课堂

Fitbit Force将一些看似毫无新意的产品,注入新颖的元素,就可让它重获新生。当前,我们也正面临着课堂学习的选择性障碍:课堂面授交流是否应被技术所取代?程式化的推演是否削弱了个人思考的深度?学科是不是与技术发生价值抵触?课件或者说APP到底扮演了何种课堂内的角色?技术的改造余量究竟要达到何种程度?这些问题会越来越多,越来越会让人困惑纠结。但是,即便解决了这些问题也只是局限在小范围里,并没有真正地给学生带来多少改变。

这个局面随着人手一个终端后变得似乎简单,当学习重点不在课堂内之后,翻转课堂正在取代传统教学的地位,当学生接触到超越教材、超越教室的学习,并常态化地掌握起来,从课堂外的引导切入,学生们的变化在于和老师一样,平等地进行学习,在一个更大的时间和空间里学习,而不是被动地接受课堂上的知识灌输和教科书里的知识呈现。[4]这种不断加深理解的方法不仅迁移了学习方式,更削弱了原有的矛盾,教学改革也顺延着从课堂外的变化开始。

基于可穿戴设备而提取的学习数据,经过后台智能运算后将导出独一无二的分析结果,教授不必再重复同样的课程内容,而是把更多的精力用在与学生进行个性化交流上;学生也不用囿于时间和空间的限制,他们能以最快的速度拥有最好的教育。

2 没有数据孤岛,大家都在参与游戏

过去文化中的精髓通常以书本的形式呈现,而现在文化传输更加依仗可穿戴式的设备,这是一个群雄逐鹿、百家争鸣的时代,所有这些设备背后的概念、元素、媒体、行为会逐渐构成类似“生态圈”一样的系统,只有以积极的方式才能从容地应对复杂的变化。[5]没有哪一个组织能够占据孤岛生存,它们必须在网络中有所互动,彼此依赖。

“我想玩游戏,但我也需要用它做作业”——拥有Windows内核,具备超级搜索功能的Dell Venue,是一个学习的利器。“颠覆规则,现在开始”——Samsung Galaxy Tab,四分屏多窗口任务,更体现了一个虚拟学习助手的角色。这些设备都类似于Nike+的运动模式,系统标准统一,运行标准统一,内容标准统一,无论是形式排列,还是功能啮合,都在推演无限可能。

当最初以游戏功能出现的可佩戴设备变成不可失去的随身物品之后,设备生成商马上抓住了下一个供应商机——“说实话,我不只是拿它来玩”(戴尔)。游戏化运动介入学习之后,它所提倡的确立目标、熟悉规则、给予反馈、自愿参与原则,引发驱动行为的变化,增加了学习指标的复杂性,却降低了学习任务的难度,融入愉快有趣的维度,并链入个人的“生态圈”。

3 你在学习,学习也在看你

屏幕充斥着我们的世界,它们不仅愈来愈加灵活,形式也越来越更多样。商店、飞机、电梯里甚至大型建筑物都装有屏幕,我们也会经常边看电视,边玩手机,变成屏幕人。Jawbone创造的是一种新的生活方式,当然不能仅仅限于接受它的信息,养成健康的习惯,还要诠释并传播个人的想法和意念。

机器学习不仅仅需要有仪表盘,还要用配套的控制系统,维持亲和力、互动性和真实感。[6]对于学习者来讲不仅可以在iPad上写字,还希望通过手势和动作来控制它;而屏幕本身也在发生演进,甚至实现与人的双向沟通。正在快速推广的Google Glass,这种创新让屏幕变成了我们的第二双眼睛,不仅它们显示什么,我们就能看见什么,更重要的是,这个屏幕还能够反过来看我们,可以捕捉到眼睛的动作,测试看到的方向,甚至“洞察到思维”,接踵而至的局面将会变成——它让我们看什么,我们才能看到什么。

基于这种变化,未来的教育也必须通过大数据的挖掘、提炼和发现,完成“洞察思维”,面向不同的学习提供一套自适应、双向反馈的系统。

4 学习不再是搬运,而是在流动

传统信息的载体是网页、文件、文档等,传递的方式是通过链接和跳转,与之对应的学习形式也是如同知识搬运,这个过程存在停滞和中断的可能。当资源、服务和任务等交换,实现了数据化之后,粒度将会变小,就如同胶片播放速度细化到每秒24帧之后,在人视觉中的感受将不再是幻灯片切换浏览而是影片连续播放。这样信息传递过程将类似于Memoto相机以实时、全天候的“流体”的形式实现,而且不同的流是可以互相交叉的。随时随地都在线,这就是一个数字生活中新的理念,也是一种新的变化,而生命自身,也将成为一股时刻在线、不断前行的生活流(LifeStream)。[7]

不断有新的数据流涌现,比如博客、游戏、预告片、自媒体创作等等,未来还会有更多新的媒体和形式涌现。比如从便携设备到云端,或者反向进行,所有的东西都是连续可控的,一个云端的账号可以让你刚上地铁时就从第7分25秒继续看《来自星星的你》第四集。当然,学习支持服务的备选项也不再局限,而是具有完整的弹性,可以任由学习者滑动滚动条,获取所需的个性化服务程度。

三.探寻未来学习生态的新图表

不知不觉,可穿戴设备正在被少数人逐步常态化使用,随着他们能够检测记录的信息越来越丰富,手机应用不断对数据的处理更加专业化智能化,而每一个使用设备的学习者,通过查看数据调整自己的行为,通过分享数据获得更多的学习功能以及个性化的服务。

Kevin Kelly指出,未来几乎所有你能想象到的事物都能被追踪和量化,你可以利用一个数字生命跟踪体系来记录整个生命,创建属于自己的生态图:可穿戴设备+手机应用+你=新的体系。帮助我们进入量化自我的内核,让技术的特性拥抱教育的生命力,改变将更自然而然地发生。

1 可穿戴的学习设备

可穿戴设备不仅是一种硬件设备,更可以通过软件支持以及数据、云端交互来实现强大的功能,它与手机程序紧密相连,也与学习者紧密联系,将对我们的生活、感知带来很大的转变。硬件的改变将使越来越多的设备适宜穿戴,如苹果公司研发的全玻璃机身双柔性屏幕专利,三星SDI发布的可弯曲电池,以及石墨烯和人体热量充电技术的进展。软件的拓展可以借助现有的可穿戴设备,衍生出全时段学习识别、学习过程显示、学习计划编制、学习过程记录、学习绩效评估、学习任务提醒、学习生理状态感知等教育性的功能,用创新的方式使用数据,改善用户体验,或巧妙地塑造用户的欲望和行为,这将是一个蠕变的过程。

2 强大的手机学习应用

铺天盖地的千元智能手机正取代PC成为注意力中心。2013年末,优酷和土豆手机移动日均浏览量达3.7亿,较年初增长270%。2014年4月,Google推出了让人期待已久名为Chrome 的Android版远程桌面的应用,打开智能手机或平板电脑应用,点按任意一台Windows 或 Mac 电脑,即可建立远程控制。在iPhone上的四款Nike专属App应用Running、FuelBand、Training、Basketball可谓强大,一个程序就像一个教练,它会提供个性化帮助,如果在进行体能训练的时候,高抬腿的脚掌着地不正确,应用就会发出声音提醒。

互联网行业经常讲,只会打陆战的人,一定会死在陆地上,如果量化数据只是存在而不被发掘应用自然没有价值,在生态学习新图表中,手机应用扮演着充分挖掘数据并做出智能反应的中控角色,我们的学习也需要更多的Google Chrome和Nike Running。

3 未来的人机交互学习者

人机交互是人机系统的一个分支,人脑和设备紧密结合在一起,能想人脑所未想,处理数据的方式也与之前截然不同。学习者需要拥有开放共享的精神。不仅仅是接受,还要开放自己所学的知识,分享自己的体验。对许多人来说,通过“内在连通性”实现快速的数据获取、通过超快的分享内容能力,高效地保持知识流动,将摆脱传统的固定设备、手持设备束缚,而获得无缝的学习体验。[8]

人机交互下一步叫Machine Conforms to Human,由机器来理解人、适应人,适应人最自然的交流方式。手机或平板电脑通过诸如BrainLink意念头箍等脑机接口设备,了解到学习者的大脑状态,例如是否专注、紧张、放松或疲劳等,分析该时段学习者的专注度和放松度,并主动调节下达规模化的学习服务指令,从而实现神奇的“意念力操控学习”。越是这样,实际上学习者学习的开放度将更频繁,交互度将更深入,知识由完整化转为碎片化,最后完成系统化,这是挑战,但是更会成为现实。

4 新的学习系统

可穿戴的学习设备、强大的手机学习应用和未来的人机交互学习者将组成一个新的学习系统。由可穿戴设备在人身边周围自动提取与学习有关的生物信息、生理信息、运动信息、迁移信息等;随身携带的手机,借助无线接口、云计算和大数据分析技术,产生精确足够的学习智能;人机交互的学习者,既产生数据由可穿戴设备感知,又接收信息由手机进行指导;这个学习系统不仅是一个“跨界”的平台,更是一个“闭环”的通道。

相关的教学、学习、创造性的探究随着越来越多地使用移动应用程序和可穿戴个人技术,将创造一个指数级数据量的增加。可以想象,如果考试成绩通过从未关注过的生理和生活数据,我们可以更容易发现学生的阅读问题或是逻辑理解障碍,也可以揭示学习环境的变化,提高学习效果。当然,开发新的学习系统,也不是那么容易,面临着很多困难:

(1)迭代。任何一种变革总是越到最后,前进就越困难,但是即使后来些许的提升也能会获得巨大的收益。未来新的学习系统,要做出去、用起来、由学习者反馈和修正,这个过程可能不完美、不确定,但是通过实践、通过优化将逼近所需。

(2)平等。平等是互联网生存的基本原则。一个网状结构的互联网、学习网,它们不是一个层级结构,没有中心节点,虽然可能有权重差异,但是没有绝对权威。“要全体不要抽样,要效率不要绝对精确,要相关不要因果”,是大数据时代的核心,更是量化自我需要关注的重点,基于新系统的学习,必须是分布式的,必须是集中精力的,但可能不是目的性很强的。

(3)开放。自由度越多,流通量越大,信息量交换量就越充足,而信息量决定着拥有的价值和财富。微信朋友圈的更新,让我们获得了许多新知识渠道,也能感知朋友一次运动8公里或连续减重5公斤的“厉害”。所以开放变成一种生存的必须,禁锢封闭,就没有办法去获得更多的活性学习数据。

(4)激励。当我们熟识大规模在线游戏和策略游戏之后,植物大战僵尸、打飞机、俄罗斯,看似低端、简单、粗陋的游戏重新火爆,不仅在于界面和游戏内容的调整,更是游戏者感官收获的满足。也许考试分数和教师表扬等“显性成绩”已经失去激励弹性,那么获得一枚徽章、或者在朋友圈的排名提升等“隐形战果”就将更为重要。

(5)互动。从大数据的角度,一定是双向的,量化互动才创造价值。我们都知道购物网站比拼的就是智能搜索,但是一个消费者一年中可能只有60天有明确需求,其余300天里,需求通常是被创造出来的。淘宝的聚划算不设搜索,就是紧紧抓住用户的黏性,由用户来自主选择。当学习者将人机交互的自由度释放之后,那么无论何时都不能将学习的自主权抛弃;风筝飞得再高,全靠手中的线,当线断了之后,风筝也将很快坠地。

参考文献

[1]张杰.大数据:价值何在[N].人民日报,2013-06-18(2).
[2]Karen Weintraub,Quantified self:The tech-based route to a better life? [OL]. <2013http://www.bbc.com/future/story/20130102-self-track-route-to-a-better-life.>
[3]美国新媒体联盟.《地平线报告》(2014高等教育版) [OL]. <http://www.nmc.org/pdf/2014-nmc-horizon-report-he-EN.pdf .>
[4]李海龙,邓敏杰,梁存良. 基于任务的翻转课堂教学模式设计与应用[J].现代教育技术,2013,(9):46-51.
[5]Jennifer R. Whitson, Gaming the Quantified Self [OL]. <http://library.queensu.ca/ojs/index.php/surveillance-and-society/article/view/gaming.>
[6]黎孟雄.基于IM的智能导学机器人的研究与设计[J].现代教育技术,2013,(1):97-101
[7]商业价值.凯文凯利:互联网未来十年趋势[OL].< http://money.163.com/13/0531/09/906MLNUD00253G87.html.>
[8]祁豆豆.可穿戴设备走俏:物联网2.0时代将临[N].上海证券报,2013-5-16(8)

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