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第五章 同构定理:可测与可代走由同一条件决定

两个条件其实是一个

先分别问两个看起来无关的问题。

问题一:一段思考在什么条件下可以被考试测量?

考试要成立,至少要能判分。要能判分,就要有判准;要有判准,就要在出题之前已经确定”什么样的回答算对”。这意味着该处的判定在学生答题之前就已经完成——完成在教师、教研组、课程标准、答案键或评分细则那里。学生在考场上做的事,不是作出判定,而是重新生成一条通向已有判定的路径。

开放性题目似乎是反例,但只要它可判分,就一定存在某种形式的评分细则;细则越模糊,评分者间一致性越低,而一致性低到一定程度,题目就会被淘汰出高利害考试。这是考试制度自身的筛选压力:它会持续地把不可判分的东西挤出去。

于是:一段思考可被考试测量 ⟹ 该处的判定已经前置。

问题二:一段思考在什么条件下可以被 AI 代走?

生成式系统给出下一步,靠的是在语料中已经存在的、大量的、已被判定过的解法结构。它在一个岔口上之所以能选,是因为这个岔口在别处已经被选过无数次,而那些选择的结果留在了训练数据里。它做得最好的,是穷举复用已有判定与削减试错这两件事;它做得最差的,是在一个从未被任何人判定过、连提问方式都还没定型的地方作出第一次判定。

于是:一段思考可被 AI 代走 ⟹ 该处存在可复用的已判定存量。

两个箭头的右端是同一件事的两种说法。

同构定理

定理(可代走集与可测集的同构) 记某一学科领域内的思考步骤全体为 S。记

则 M 与 A 由同一条件刻画——该步骤处的判定已经前置且存在可复用的已判定存量——因而 M ≈ A。

证明梗概。 由第五章两条蕴含,M ⊆ Q 且 A ⊆ Q,其中 Q 为”判定已前置”的步骤集合。反向包含需要两条补充论证。

其一,Q \ M 很小:判定已前置的步骤,几乎总能被改造成可判分的题目——这正是教研活动日复一日在做的事,一道新题被”标准化”的过程,就是把已有判定折成评分细则的过程。

其二,Q \ A 也在迅速缩小:判定已前置意味着该处的判定曾被记录,而记录一旦进入语料,代走能力就随之出现。近三年可代走边界的移动方向,正是沿着”已被记录的判定”的分布在推进。

因此 M 与 A 的对称差只剩下两类残余:已被判定但从未被记录的(师徒口传、未成文的行业手感),以及已被记录但不可判分的(评分者间一致性过低而被考试制度排除的)。两类都在收缩:前者因数字化而进入语料,后者因标准化压力而被挤出考试。M 与 A 的重合度随时间单调上升。∎

这个定理的地位需要说明。它不是一条经验规律,不能靠统计推翻;它是一条从两个领域各自的成立条件推出的结构命题。要推翻它,必须给出一个反例类:一类既可被可靠判分、又不能被 AI 代走的思考步骤,且这一类不随时间缩小。第四十二章把这条列为本书的第一判负条款。

© 德麦国际出版社 · 王德生《AI 时代教育的认知变革》· ISBN 979-8-90690-096-8