Donnerstag, 12. März 2015

Lerne so erfolgreich wie die Maschinen-Algorithmen von Google

Die Verfahren zum maschinellen Lernen geben wertvolle Hinweise, wie auch Du erfolgreich lernen kannst. Was Algorithmen von Google erfolgreich macht, kann auch Dich erfolgreich machen.

Maschinen beginnen Texte automatisch von einer Sprache in eine andere zu übersetzen (was recht gut, aber immer wieder verblüffend schlecht funktioniert), sie lernen auf Bildern Gegenstände zu erkennen und zu benennen (und scheinen das teils besser als Menschen zu können) und sie steuern Autos autonom über Autobahnen.

Das Geheimnis hinter diesen sehr menschlichen Leistungen sind Algorithmen zum maschinellen Lernen. Welche speziellen Algorithmen genutzt und wie sie konfiguriert werden, ist meist best gehütetes Firmengeheimnis. Entscheidend beim maschinellen Lernen ist, dass die Algorithmen nicht einfach nur Erlerntes erinnern. Lernende Algorithmen erwerben aus dem Gelernten ein "Wissen", das sie zu einer Reaktion auf ähnliche oder unbekannte Eingaben bzw. Aufgaben befähigt, die wir als angemessen und richtig aufgrund der gemachten Erfahrungen empfinden. Es ist kaum anders als die Situation eines Studierenden: Auf den Input aus Vorlesung und Übung wird eine "richtige" Antwort auf neue Aufgaben in einer Prüfung erwartet.

Man unterscheidet drei Verfahren zum maschinellen Lernen, die unterschiedlich mit Ein- und Ausgaben bzw. Aufgaben und Lösungen umgehen: Beim überwachten Lernen (supervised learning) stellt ein "Lehrer" einen repräsentativen Satz von Ein- und Ausgaben zusammen. Beim bestärkendem Lernen bekommt der Lern-Algorithmus einzig durch Rückmeldung in Form einer Belohnung (oder auch "Bestrafung") einen Korrektur-Impuls (reinforcement learning). Das nicht-überwachte Lernen (unsupervised Learning) versucht sich der Algorithmus einzig anhand eines Inputs einen Reim darauf zu machen, wie künftige Inputs aussehen werden.

Wenn Maschinen so erfolgreich lernen, dann geben einem die Verfahren wertvolle Hinweise, was auch für uns Menschen hilfreiche Lernstrategien sind.

  • Lerne am Beispiel. Besorge Dir so viele Aufgaben wie möglich, um einen Sachverhalt, ein Verfahren zu erlernen. Das heißt: Besorge Dir alte Übungs- und Klausuraufgaben. Bitte Deinen Dozenten, Deine Dozentin um noch mehr Material zum üben. -- Das kopiert die Idee des Supervised Learning.
  • Du brauchst sofortige Rückmeldung, ob Du eine Aufgabe richtig oder falsch gelöst hast. Wenn Du auf dem Holzweg bist, brauchst Du eine möglichst frühe Korrektur. Frühe Rückmeldung und frühe Korrekturen beschleunigen das Lernen dramatisch. -- Das ist die Technik des Reinforcement Learning.

Zwei Tipps dazu: (1) Wenn Du in ein neues Themengebiet einsteigst und mit neuen Aufgaben konfrontiert bist, dann schau nach gelösten Teilaufgaben sofort in die Musterlösung. (2) Frag einen Könner, Dir beim Einstieg in ein neues Thema zu helfen und Dich beim Lösen einer Aufgabe zu coachen. Er oder sie gibt Dir Anregungen, wenn Du nicht voran kommst, und positive Rückmeldung, wenn Du den richtigen Weg einschlägst und Zwischenergebnisse richtig sind.

Diese Rückmeldung ist wichtiger als eine Erklärung, warum Du falsch liegst.

  • Lernen braucht eine Trainingsphase. Die Leistungen, die Maschinen hervorbringen, sind das Ergebnis (a) eines ausgiebigen Trainings und (b) einer Zuversicht, dass auch künftige Aufgaben erfolgreich bewältigt werden. Das heißt für Dich: Du musst üben! Ohne eine angemessene Trainingsphase (wir nennen das z.B. Klausurvorbereitung) wird es nicht gehen. -- Diese Empfehlung leitet sich aus allen drei Verfahren zum maschinellen Lernen ab. Irgendwie logisch, oder?

Tipp: Beginne sofort mit Übungsaufgaben und erarbeite Dir "just in time" das benötigte Wissen an, um die Aufgabe und ihre Lösung zu verstehen.

Was uns vom Machine Learning (noch) unterscheidet, ist, dass wir nicht nur am Beispiel, sondern anhand von vermittelten Modellvorstellungen, Erklärungsmodellen, formalen Systemen lernen können. Menschen sind im Unsupervised Learning wesentlich effizienter als es Maschinen bisher sind. In uns liegt die Fähigkeit zum Selbstlernen, zum selbstorganisierten Lernen, was das Vermögen einschließt, uns selbst Lernziele setzen zu können. Wir können Bücher lesen, Video anschauen, einem Lehrer zuhören usw. Das ist der Grund, warum wir teils mit erheblich weniger Trainingsdaten lernen können.

Noch einmal zusammengefasst:

  • Lerne viel an Beispielen
  • Hole Dir so früh wie möglich Feedback beim Lernen
  • Nutze Deine menschlichen Fähigkeiten zum Unsupervised Learning; das reduziert erheblich die Menge an Beispielen, die Du zum lernen brauchst.

Das heißt für Dich als Student:

  • Geh in Übungen, mach Praktika, besorge Dir alte Prüfungsaufgaben -- und mach soviele Aufgaben wie möglich
  • Lerne mit anderen, wo ihr euch rasch in richtige Lösung "korrigiert"
  • Geh in die Vorlesung, lese das Skript, ein Buch, such Dir Videos zum Thema raus

Montag, 16. Februar 2015

Was würde Astronaut Gerst zu Deinem Motivationsloch sagen?

Nach 166 Tagen im All landet Astronaut Alexander Gerst am 10. November 2014 wieder sicher auf seinem Heimatplaneten. Tags darauf macht eine weitere Meldung um Gerst die Runde: Der Mann ist topfit und läuft umher, als sei er den Bedingungen der Schwerelosigkeit nie ausgesetzt gewesen. Andere Astronauten erholen sich über Wochen und Monate von dem Ausflug. Herz und Kreislauf, Muskeln und Knochen werden in der Schwerelosigkeit wenig gefordert, die körperliche Leistungsfähigkeit nimmt ab. In der Regel müssen Astronauten nach ihrer Rückkehr getragen werden, so schwächlich sind sie auf den Beinen.

Ist Gerst ein Naturtalent, ein geborener All-Wanderer? Er scheint robust veranlagt zu sein, aber erklärt das seine Fitness?

Wie so immer sollte man vorsichtig sein, wenn man Menschen angeborene Fähigkeiten und Talent zuschreibt. Mit solchen Unterstellungen beraubt man sich einem Verständnis des Erfolgs. An Superman kann man sich ergötzen, aber sich an ihm messen, ihn gar als Vorbild nehmen? Unmöglich! Auf die Superkräfte eines geborenen Kryptoniers zu hoffen, das ist zwecklos.

Da Gerst kein Superhuman ist, erklärt sich seine Physis auf ganz gewöhnliche Weise. So konstatiert Prof. Gerzer, Leiter des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin, nüchtern, dass Gerst "sich wahrscheinlich sehr an sein Fitness-Training auf der Raumstation gehalten hat". Und weiter: "Er hat wahrscheinlich toll trainiert und gehört offensichtlich auch zu jenen, denen nicht leicht schlecht wird." [Quelle]

Gerzer ist ganz der Wissenschaftler, der sich ein "wahrscheinlich" so kurz nach der Landung nicht verkneifen kann. Natürlich kennt er den Trainingsplan und den -eifer seines Schützlings. Es scheint ihn nur selber zu überraschen, wie sehr sich das konsequente Training ausgezahlt hat.

Alexander Gerst wird sich im All immer wieder gefragt haben, ob er heute seine Training wirklich durchziehen soll. Vielleicht war er müde, vielleicht war ihm übel, vielleicht war er gestresst, vielleicht hatte er Sehnsucht, vielleicht war es ihm zu eng, vielleicht war er einfach nicht motiviert. Ich kann mir gut vorstellen, wie er solchen Gedanken nicht lange nachging, sich die Gurte für das Laufband auf die Schultern legte und loslief. "Just do it!" Nicht mehr und nicht weniger.

Der Psychologe Timothy Pychyl nennt es "Just get started" -- es ist der Leitsatz seiner Forschung über Aufschiebeverhalten (Prokrastination). Auf deutsch gibt es ein anderes Buch von dem Motivationspsychologen Michael V. Pantalon mit dem ebenfalls schönen Spruch "Nicht warten -- starten!"

„Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt.“ Das gilt für Astronauten genauso wie für Studenten. Just do it!

Donnerstag, 5. Februar 2015

Check-Liste: Was zur Klausur mitnehmen?

Eine Prüfung ist immer eine stressige Angelegenheit: Habe ich genug gelernt? Was kommt dran? Man muss an vieles Denken und versucht das Hirn auf Hochleistung und Abrufbereitschaft zu trimmen. Da vergisst man am frühen Morgen vor der Klausur schnell, die richtige Ausrüstung mitzunehmen. Hier ein paar Checklisten, die helfen:

Die Basics

Ohne das läuft gar nichts. Nach Wichtigkeit sortiert.
  • Stift, dokumentenecht, blaue oder schwarze Schrift
  • Ersatzstift
  • Studentenausweis (oder alternativ Personalausweise, Reisepaß, Führerschein)
  • Uhr (nicht Smartphone! Smartphones sieht kein Prüfer gern.)
  • Süßigkeit oder kleinen Snack
  • Wasser

Falls Hilfsmittel erlaubt sind

Was genau erlaubt ist, wird der Prüfer oder die Prüferin Dir gesagt haben. Hier das, was typischerweise mit darf.
  • Bücher, Skripte
  • Laptop, Tablet
  • Taschenrechner
  • Schmierpapier
  • Bleistift, Spitzer, Radiergummi, Geodreieck

Survival-Kit

Man steht vor dem falschen Gebäude in der falschen Straße? Sowas kommt vor. Ein echter Prüfungs-Ninja ist dafür gewappnet ;-)
  • Karte oder Gebäudeplan, wenn Du noch nie am Prüfungsort warst, ausgedruckt!
  • Telefonnummer des Prüfungsamts
  • Telefonnummer des Sekretariat Deines Fachbereichs
  • Rufnummer der Taxizentrale
  • 20€ für Taxi oder Essen
  • Ohrstöpsel
  • Verlängerungskabel

Wohlfühlpacket

Auch in einer Klausur braucht man kleine gedankliche Inseln, um sich wieder zu sammeln, um Energie zu tanken für die nächste Konzentrationsphase.
  • Anti-Stressball zum Durchkneten
  • Glücksbringer
  • Bild oder kleine Besonderheit vom Freund, von der Freundin oder den Eltern
  • kleines Blümchen

Nicht vergessen

Die beste Checkliste nützt nichts, wenn man zu spät zur Klausur kommt. Oder in der Morgenhektik selbst das Durchgehen der Checklisten vergisst:
  • Erscheine rechtzeitig zur Prüfung. Fahre frühzeitig los, nimm einen früheren Zug, einen früheren Bus, fahre früher mit dem Auto los. Übernachte im Zweifel in der Nähe des Prüfungsorts z.B. bei einem Studienkollegen.
  • Pack die Sachen, die Du brauchst, am Vortag. Geh die Checkliste am Tag vor der Prüfung durch und zwar so zeitig, dass Du noch etwas im Supermarkt einkaufen kannst.

Donnerstag, 29. Januar 2015

6 Tipps gegen die Prüfungsangst

Es gibt viele Tipps zu diesem Thema, wenige davon sind wirklich hilfreich.

Man leidet unter Prüfungsangst, wenn man aufgrund der (anstehenden) Prüfung Herzrasen hat, unter Schweißausbrüchen und Übelkeit leidet, unruhig ist und sich kaum konzentrieren kann. Alle Körpersignale schreien einem regelrecht ein "Nur weg hier!" entgegen. Das Lernen ist kaum möglich.

Selten ist die Prüfungsangst derart heftig. Aber es reicht schon, wenn man nur teilweise darunter leidet. Wenn es mehr ist als ein Lampenfieber, wenn die anstehende Prüfung angstbesetzt ist und das Lernen und Ablegen einer Prüfung erheblich behindert wird.

Es gibt einen einfachen, wirksamen Trick, solche Ängste zu bekämpfen:

Wenn Du Angst vor Spinnen hast, lerne es,Spinnen anzufassen. Wenn Du Angst vor dem Fahren mit dem Aufzug hast, fahre Aufzug. Du hast Beklemmungen auf freien Plätzen, stell Dich auf freie Plätze. Hast Du Höhenangst, schau in die Tiefe.

Wenn Du Angst vor Prüfungen hast, gehe in Prüfungen.

Das ist die Idee hinter der sogenannten "Konfrontationstherapie". Wenn es ganz heftig kommt, braucht man professionelle Hilfe. Meist ist es nicht so schlimm und dann kann folgendes helfen:
  1. Sprich Dir vertraute Dozenten an. Erzähle von Deiner Prüfungsangst und frag, ob Du Dich bei Prüfungen dazusetzen darfst. Es geht darum, Prüfungssituationen kennenzulernen und bewusst wahrzunehmen. Es ist die Atmosphäre, die angespannte Stimmung der Kommilitonen, es sind die Räumlichkeiten. All das muss auf Dich wirken. Das ist nichts anderes als die Gewöhnung an die Umstände einer Prüfungssituation
  2. Übe allein oder mit Leuten aus Deiner Lerngruppe für die Prüfung und arbeite bei Aufgaben mit der Stoppuhr. Bei mir simuliert das zuverlässig Stress, den ich dann gezielt runterregulieren muss. Genauso kann man lernen, die Angst nicht überhand nehmen zu lassen.
  3. Geh zu dem Ort, wo die Prüfung stattfinden wird. Schau Dir alles an, mach Fotos mit Deinem Handy, damit Du Dir die Situation so genau wie möglich wieder vor Augen holen kannst. Mach Dich vertraut mit der Umgebung, dann macht sie weniger Angst.
  4. Schließe die Augen. Stelle Dir vor, wie die Prüfung abläuft. Welche Emotionen kommen hoch oder könnten hochkommen? Wie wirst Du darauf reagieren? Was willst Du tun, wenn die Angst aufkommt? Probiere es mit Entspannungstechniken.
  5. Mach Dir klar: Was könnte schlimmstenfalls in der Prüfung passieren? Ein Black-out? Ja und, was wären die Konsequenzen? Katastrophendenken hilft nicht weiter. Lerne es, die Situation und die Folgen realistisch einzuschätzen. Weltuntergänge sind weit seltener als man meinen mag.
  6. Sprich mit einem Freund, einer Freundin über Deine Ängste. Laß Dich begleiten während des Schnupperbesuchs der Räumlichkeiten. Redet darüber, wie es am Prüfungstag sein wird, wie der Ablauf ist, wie die Prüfung vonstatten gehen wird.
Es ist ein schönes Gefühl, die Prüfungsangst zu überwinden. Stell Dich der Angst, setzt Dich ihr aus -- und Du wirst sie verlieren.

Mittwoch, 21. Januar 2015

Zu faul zum Lernen? Dafür gibt es eine Lösung!

Eine Studentin kommt zu mir zum Mentorengespräch. Wir schauen uns die Prüfungsergebnisse der letzten zwei Semester an. Viele Prüfungen sind es nicht, man hätte deutlich mehr schaffen können. Und die Noten, naja, die sind auch nicht glamourös.

"Was ist los?", frage ich.

"Ich glaube, es ist meine Faulheit", sagt die Studentin, "Ich bin zu faul. Ich tue nichts. Ich möchte mehr tun, aber ich bin wohl einfach zu faul."

Jetzt wird es interessant.

"Faulheit lasse ich nicht gelten. Mit Faulheit kann ich nichts anfangen", sage ich. "Ich glaube nicht, dass Sie faul sind. Eher: Was hält Sie davon ab, Ihren Wunsch umzusetzen, mehr für das Studium zu tun."

Sie geht arbeiten. Logisch, dann hat man weniger Zeit für das Studium. Dann ist sie aber nicht faul, sie macht eben nur etwas anderes.

"Noch was?" Ich bohre.

"Wollen Ihre Eltern, dass Sie studieren, Sie selber wollen das aber nicht?" Wäre eine gute Erklärung, warum es nicht rund läuft. Sie verneint. Sie hat sich nach der Schule auf das Studium gefreut.

"Ist es das Internet? Surfen Sie zuviel, sind Sie andauern auf Facebook unterwegs?" Was bin ich froh, ohne Internet aufgewachsen zu sein! Nein, das ist nicht das Problem, sagt sie.

"Was ist es dann? Warum setzen Sie sich nicht an den Schreibtisch und lernen einfach?"

"Ich glaube, ich möchte gerne in einer Lerngruppe lernen!", sagt sie.

"Gut, prima!", sage ich. "Wie kommen Sie an eine Lerngruppe?"

Schulterzucken. Wir fangen an gemeinsam zu überlegen. Hier ein paar Ideen, die wir gefunden haben:
  • Regelmäßig in eine Vorlesung oder Übung gehen, sich neben Leute setzen und sie irgendwann ansprechen: "Ich habe das nicht verstanden. Kannst Du mir das erklären?" -- Ein Startpunkt ist gesetzt. Vielleicht wird daraus eine Lernpartnerschaft.
  • Über Facebook nach Lerngemeinschaften suchen.
  • Zur Fachschaft gehen, dort um Hilfe fragen bei der Suche nach einer Lerngruppe. In der Fachschaft finden sich meist bestens vernetzte Studierende, die gerne helfen.
  • Und wenn wir schon dabei sind: Selber in der Fachschaft aktiv werden. Dann lassen sich noch bessere Bande schmieden und Gesinnungsgenoss(inn)en finden.
  • Einen Aushang machen: "Suche Nachhilfe in Fach Sowieso. Dafür gibt es bei mir leckere Pizza." Warum nicht? Man kann Nachhilfe bezahlen, sicher. Aber es passt auch sehr gut zum studentischen Leben, Zeit miteinander zu teilen, gemeinsam ins Kino zu gehen usw. Es kann der Anfang einer Freundschaft werden.
  • Beim Professor, bei der Professorin, bei Assistenten fragen, ob sie einem Studierende empfehlen könnte. Man bräuchte Hilfe und eine Lerngruppe.
  • Frauen sollten sich der Netzwerke bedienen, die die Hochschulen für Frauen einrichten und anbieten. Da hilft man sich gegenseitig.
Was war der Ausgangpunkt? Faulheit! Und was haben wir jetzt? Eine Liste an Ideen, die helfen, eine Lerngruppe zu finden. Ein vager Begriff ist zu etwas Konkretem geworden. Eine Lerngruppe zu finden, ist ein lösbares Problem. Mit den richtigen Leuten ist das Lernen nur halb so schwer. Und Faulheit ist dann kein Thema mehr.

Faulheit gibt es nicht. Aber herauszufinden, was einen vom Lernen abhält, das hilft konkrete Ideen zu entwickeln, wie man aus der Lähmung, etwas zu tun, herauskommen kann.

Montag, 11. März 2013

Vielleicht nur falsch gelernt?!

Warum nur gilt man in Deutschland gleich als Streber oder Streberin -- nur weil man gute Noten schreibt? Spiegel-Online bedient leider in seinem Beitrag mit der Titelwahl "Streber klären auf: Darum schreiben wir immer Einsen" (SPON, 11. März 2013) dieses Vorurteil. Vom Titel abgesehen gibt es Spannendes zu lesen. Fünf jünge Frauen berichten darin kurz über Ihre Lerntechniken. Sie sind ausgefallen (Beispiel Lernen mit Körperbewegungen), teils ungewohnt (Beispiel 3:30 Uhr-Frühaufsteherin), aber belegen eines: Jeder sollte herumexperimentieren und herausfinden, welche Lernmethode zu einem passt, egal ob Schüler(in), Student(in) oder Azubi -- wenn einem die Note nicht egal ist.

Dienstag, 8. Mai 2012

Das Erfolgsgeheimnis der Nr. 2 bei Facebook

Sheryl Kara Sandberg (Jahrgang 1969) ist COO (Chief Operating Officer) bei Facebook. Sie leitet und verantwortet das gesamte operative Geschäft. Anfang 2008 wurde sie von Mark Zuckerberg abgeworben. Sie verließ Google und wechselte zu Facebook. Im April 2012 setzte die Time Frau Sandberg auf die Liste der 100 einflussreichsten Menschen auf diesem Planeten [!]. Und auf der Forbes-Liste der weltweit mächtigsten Frauen belegt sie Platz 5 [?] -- Platz 1 wird übrigens von Angela Merkel gehalten.

Dass Frau Sandberg unglaublich erfolgreich ist, belegen weitere Zahlen: Sie hat allein im Jahr 2012 rund 30 Mio Dollar verdient und wird nach dem Börsengang von Facebook um etwa 1.6 Millarden Dollar reicher sein [?]. Die Frau scheint die Inkarnation des Erfolgs zu sein, sie ist faktisch die No. 2 bei Facebook.

So eine Frau muss sicherlich hart arbeiten. Ohne Frage. Aber Frau Sandberg gehört nicht zu denen, die keinen Absprung finden und bis tief in die Nacht hinein in der Firma bleiben. Sie geht jeden Tag um 17:30 Uhr nach Hause und isst mit ihren Kindern um 18 Uhr zu Abend. Sie macht das schon seit vielen Jahren so, wie Sie in einem Interview berichtet -- nur hat sie bislang darum keinen Wirbel gemacht [?].

Und wie gestalten Sie Ihr Leben als Student(in)? Ohne Pausen ganze Nächte durchgearbeitet? Alle Termine abgesagt, weil mal wieder etwas dringend zu erledigen ist? Halten Sie regelmäßige, Ihnen wichtige Termine -- und sind Sie trotzdem erfolgreich in Ihrem Studium? Wenn nicht, dann sollten Sie sich fragen, wieso eine derartig erfolgreiche Frau etwas hinbekommen kann, was Ihnen nicht gelingt. Was ist das Geheimnis?

Cal Newport, dessen Blogeintrag "Facebook's COO Works Less Than You" vom 7. Mai 2012 ich hier aufbereitet habe, glaubt das Geheimnis entdeckt zu haben. Er nennt es "Fixed-Schedule Productivity". Denn nur aus den Begrenzungen eines fixen Zeitplans heraus sei man zu produktivem Verhalten genötigt. Ich glaube, Cal Newport hat da durchaus recht. Aber lesen Sie selbst, was er dazu zu schreiben hat. Sein Blogeintrag zu Frau Sandberg verlinkt auf "Time management: How an MIT postdoc writes 3 books, a PhD defense, and 6+ peer-reviewed papers -- and finishes by 5:30pm".