三維教學迷宮遊戲

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Content:

# .:en:XMaze.:cn:三維教學迷宮遊戲.:ja:Ｘ迷路
:: .:en:Computer game for students: theory on the walls, problem solutions unlock the doors..:cn:適用於學生的3D遊戲：學習內容在房間，解決問題解鎖門。.:ja:學生むけのコンピューターゲーム：壁に理論、ドアに問題、問題の解決はドアを開く。
 .:en
### Crowd-sourcing Solutions to Really Big

Imagine you want to solve a big problem X (place anything instead). For a concrete example, take human aging problem. The money is not a bottleneck. To solve it, you have to analyze the mechanisms of aging. For that you need people who understand the mechanism well enough to actually do useful computational and experimental work.

Much of it is computational, such as applying machine learning algorithms to do manipulate the data generated, - to be able to recognize a feature of a molecular structure, a pattern of asteroid distribution, or the possibilities in a network of chemical reactions of a human cell.

Here is where the _3D Study Maze_ **video game** comes in. It is a 3D labyrinth game, where each room's walls are covered in theory to be learned, and each door in a tunnel between the rooms contain a problem based on the theory in the room: to unlock the door, you have to solve the problem; and, as you move along to other rooms, you may need to use the theory of the previous rooms.

While entertaining kids, the game teaches them starting from the very basic mathematical knowledge and skills (integrating the Khan Academy videos and problem sets), to advanced university-level knowledge (integrating freely available material of on-line courses).

The **game** creates a motivational element: game players have to solve problems to go from one virtual room another. Curiosity is known to be sufficient to create game addicts across the world, but to increase the performance kids, and appease parents, we could offer extra monetary rewards for solving harder problems.

The educational problems would be only in the beginning of the game. Once the kids arrive to the place where they have skills necessary to do useful job, educational problems gradually are replaced by real life problems, placed in a similar way like advertisements are through **Google AdWords** program.

The type of problems a player is capable of efficiently solving will depend on the set of maze rooms that the kids were able to reach so far. This information will enable us to target real world business and academic problems to the right place of the educational maze, where the likelihood for a type of problem be solved is optimal, from perspective of the value of having the problem solved.

Each place in the labyrinth, of course, will have different price (different cost-per-placement), because there are different numbers of students in different places of the labyrinth, and the prices of problem placement would follow the supply-and-demand mechanics.

Now, to solve the big problems like aging or death, companies and research groups focused on those problems could leverage upon the resource. They could buy the placements from something like Google AdWords in the very places, where the likelihood of presence of a gamer with the right skills is the greatest.

The rest is in the details. The paradigm would work well not just because games motivate well, but also, because a part of the brain called **hippocampus**, involved in learning to navigate complex environments had been shown to be **very neuroplastic, even for adults** ([goo.gl/t72Xk](http://goo.gl/t72Xk)). _(London taxi drivers were know to have large hippocampuses, but what's more impressive, new trainees also grow their hippocampuses significantly in just two years. We do have this magical piece in brain that learns as good as a young child.)_

I originally posted on Halfbakery, [here](http://www.halfbakery.com/idea/3D_20Study_20Maze), and later shared on Google Plus [here](https://plus.google.com/+JefAllbright/posts/iTRr2vgAZb1).

.:cn
> 教育對單個個體和整體社會的全面發展很重要。你有沒有想過將教育遊戲化，使得受教育的過程更加愉悅？

之前在大學時有學習過現在很火的在線公開課，比如，Coursera，Udacity 。有的課無聊的讓人昏昏欲睡。當我在一門課上幾欲入睡，掙扎着強打精神的時候，我開始問自己：爲什麼一上課就變困？爲什麼看兩個小時的偵探片的時候從來都不會困，上兩個小時的課就那麼難集中注意力？如何將看偵探片的勁頭轉移到學習上？於是我想到做個如下的3D迷宮遊戲幫助孩子學習：

1. 每個房間的牆上有理論，它的應用例子，提示等。
2. 在每個房間之間有隧道，裏面有門。門上有基於之前的房間的理論的問題。要解決門上的問題才能打開門鎖。

我們不想停止看偵探電影因爲我們想知道它的結局。在這樣的迷宮中，玩家會想知道開鎖門後會發現什麼。這樣我們可以創造一種類似偵探片中的懸念。

這個想法乍一看只是小孩的教育，但深入的考慮下去，它的潛在涉及各種人：小孩，成年人和老人，大學生和職場人士。它可以影響科技發展，加快我們治癒疾病的研究，提高我們控制超級智能的能力等等。想一想 – 隨着孩子的長大，他們學會如何走路，如何開門。他們在成長的過程中要開多少次門！如果從小我們爲了能開門必須要解決各種各樣複雜的問題，那孩子的腦子將非常靈活。我認爲通過這樣的方式，孩子肯定可以比現在更早的學會如何解決各種我們在高中/大學學習的知識。實際上，2歲的孩子已經可以認識形狀，數字。如果在虛擬環境中包括現實的東西上的提示（比如，鍵盤照片上寫小點數），他們可以自己理解要做什麼。比如，在門上看到了5個點，點擊鍵盤上的“5”鍵。我編寫了這個遊戲的試玩版，並且在2歲的孩子身上進行過測試，她成功瞭解決3個門上的問題（關於數字，關於顏色，關於不同的顏色的數）。她媽媽想讓我繼續開發這樣的迷宮遊戲，但因爲我要上學沒有時間繼續而擱置了。

隨着時間的流逝，我越來越覺得這個想法很有價值：（1.） 我們可以在迷宮中添加作業題 （2.） 我們可以在迷宮中添加一些公司提供的實際應用遇到的問題。

這個想法是像“點擊廣告賺錢”，各種公司可以在遊戲平臺上上傳問題，玩家在遊戲裏解決這些問題就可以有收入。當然好處不止於此。

## 海馬體神經可塑性可以幫忙大人有像孩子的學習能力

我們都知道孩子有特別好學習能力。因爲孩子的大腦的神經網絡在不斷發展，所以他們學新事物的能力很強。但長大後人的腦子變得不那麼靈活。但根據最近的研究，成年人的腦子也有一些特別靈活的部分。

喜歡旅遊的人可能有這樣的經歷，一天旅遊後在夢到一天走過的路。其實，這個能力在人類進化上非常重要。其實，很多動物（鳥，哺乳動物等）對一些生存攸關的事情有很強的記憶力，比如哪裏可以找到食物，哪裏可以找到資源。

許多記憶力超常的人說他們通過構建情景來幫助記憶。1999年科學家們做了一項研究，測量了出租車司機的大腦。他們測量了剛剛開始工作的司機的大腦，以及工作兩年後的司機的大腦。他們發現司機們的海馬體顯著增大了。<sup>[1]</sup>

那麼，我認爲如果我們在迷宮的牆上展示各種各樣的圖案/模式，應該可以幫助玩家建立關於所學知識的情景記憶，就像那些記憶天才一樣。

## 滿足社交需要

想一想：從一個房間可以有多個隧道到不同的其它的地方。玩家可以選擇自己更感興趣的方向。如果多個玩家自己選擇更感興趣的方向，他們最終會發現其他/她有類似興趣的小夥伴。

我們都有興趣發現特別的、我們喜歡的、跟我們有類似的興趣的朋友們。所以，現代的世界很多人對社交網絡上癮。找朋友們是一種需要。社會網絡滿足它。

想想如果我們玩家解決了問題可以發現對同樣領域感興趣的朋友。比如，我對天文學感興趣，去了那裏，開始解問題，解決了之後在另一個房間發現已經解決它的其他玩家。因爲這是一種辦法能找到有相似興趣的人，我覺得很多人解決問題的動機也可能爲了發現朋友。

## 預防老年癡呆症

有老年癡呆症的親戚的小夥伴都知道，一個人丟失回憶、甚或丟失經驗多麼痛苦。可是，最近的研究發現，開車的老人患老年癡呆症的機率較小。科學家發現，其實沒有必要實際上開車，給老人遊戲玩兒同樣有效[2]。給老人在這樣的系統裏玩兒，就可能可以幫助其更長時間不發病。

### 設計

想像在某個森林，或者在城市附近的自然環境，好玩和舒服的地方，玩家開始走路探索，發現各種樹洞，或者鼴鼠洞。試試進去就發現在裏面的房間和隧道的迷宮，基於下面簡單的設計。

我首先希望做個非常簡單的，模塊化的迷宮生成工具，爲了老師們可以創造自己的課程，附加學習內容、視頻、文章、問題等。我希望做個非常簡單的、簡約主義的程序，爲了可以自動生成多種 織紋/大小/方向 模式的迷宮，而且爲了瀏覽這個迷宮不需要太多處理能力。我選擇的最簡單設計是長方體系統。長方體的房間，而且在牆上可以掛上對象，比如圖片、視頻，隧道到另有一個房間。老師可以加房間，加隧道，在隧道里加門（=問題），在隧道的尾端掛上另一個房間，這樣類推。爲了每個老師可以簡單地編輯它。我4年前編輯的測試系統就包括了這些功能。爲了減少內存的需要，我們可以只加載鄰近的房間而不是加載所有的迷宮。

現在，我覺得如果我們合併了上面描寫的兩個事，就可以做個更有意思的玩家。

爲了一些更有意思和無法預測的體驗，我們也可以隨機化鄰近的房間，這樣每個玩家可以有一點不同的經驗（一點像顆，如果瞭解下房間的材料沒有必要學習之前的房間的內容，可以隨機化，否則就像要預修課程，不太可以很多隨機化）。

然後讓各種各樣的老師們和組織創造自己的子迷宮，連接到一個大迷宮。每個組織，比如，公司，可以有自己的子迷宮，而且爲了進去這個公司的子迷宮可能需要先過去一些其它的迷宮。

其實，就好像現在組織對每次點擊付費廣告花錢，如果想在有多聰明人的迷宮附加自己的問題，組織可以對子迷宮的所有者花錢，就是每次解決問題開門付費迷宮可以給一個辦法對玩家也賺錢。

## 啓示

想象，在下一些十年，機器學習和人工智能技術，有可能會超過人的大腦的能力。我們有風險計算機會比人更《聰明》，而且人沒有聰明到能夠控制人工智能。現在世界有70多億人在地球上。這些人就是我們的最大的資產。我們必須想出新的辦法來合併我們的智慧，從而形成合作的力量，否則很快人工智能會比人更強大。

有些公司特別專注計算機的發展（比如發展計算機能力模擬大腦）。但是，爲了幫人理解計算機，我們要多關注通信技術。這還不是全部的可能性。想想，未來我們可以請玩家做遠距外科，或者控制無人機，設計東西等...

## 結論

這只是一個我們如何可以改善和提高人的能力解決問題的例子。如果我們有更多、更好的主意，早一點分享吧。教育是所有技術的基礎，而這個想法是一個也許可以像真空管運輸對運輸業那樣實現教育和工作遊戲化。哪一個 “超迴路列車”更重要——交通的，還是教育的 ？

[1] Eleanor A. Maguire, David G. Gadian, Ingrid S. Johnsrude, Catriona D. Good, John Ashburner, Richard S. J. Frackowiak, and Christopher D. Frith: Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. PNAS, 1999.

[[2]](http://www.medicaldaily.com/preventing-alzheimers-disease-video-games-may-help-seniors-retain-cognitive-370690http://www.medicaldaily.com/preventing-alzheimers-disease-video-games-may-help-seniors-retain-cognitive-370690) Preventing Alzheimer's Disease: Video Games May Help Seniors Retain Cognitive Function.

[[3]](http://v.youku.com/v_show/id_XNTQ2MTgyNTU2.htmlhttps://www.mindey.com/huati/%E8%A7%86%E9%A2%91.html) 我的在2012年創造的測試系統

.:ja
**どうすれば実際に大きな問題の解決方法をクラウドソーシングできるのか？**

世界の大きな問題Ｘ（任意の問題に置き換えてください）を解決したいと想像してみよう。具體的な例として、人間の老化の問題を取り上げてみよう。この問題の解決にはお金は制約ではありません。それを解決するには、老化の現象を分析し、それをよく理解してから有用な計算や実験作業を行える人々が必要です。

その作業の多くは計算、例えば、生成されたデータに機械學習アルゴリズムを適用するなどの計算である。例えば、分子構造の特徴を認識する、小惑星分佈をモデル化する、または人間の細胞の化學反応ネットワークにおける可能性を探る。

そいう狀況では「Ｘ迷路」 **ビデオゲーム**のアイデアが役立ちます。「Ｘ迷路」とは三次元の迷路ゲームであり、各部屋の壁が理論的に覆われて學習され、部屋間のトンネルの各ドアに部屋の理論に基づく問題が含まれている。 ドアのロックを解除するには、問題を解決する必要がある。また、他の部屋に移動するときは、前の部屋の理論を使用する必要がある場合がある。

「Ｘ迷路」ゲームは、子供たちを楽しませながら、非常に基本的なスキル（Khan Academi のビデオや問題みたいなセットを統合し）から高度な大學レベルの知識（入手可能な色んなオンラインコースの教材を統合し）まで子供たちに教えられる。

この**ゲームは**、動機付けの要素を提供する：プレイヤーは、一つの仮想部屋から別の仮想部屋に進むには問題を解決しなければならない。好奇心と不規則な報酬は世界中でゲーム中毒者を生み出すのに十分であることが知られています。子供たちのパフォーマンスを向上させ、親をなだめるために、ゲームは問題の市場をつくり、より難しい問題を解決すると金銭的報酬を提供する。

このゲームでは、教育的な問題はそれの初めにのみにある。子供たちが有用な仕事をするために必要なスキルを持っている迷路場所に到着すると、教育の問題は徐々に現実の問題に置き換わる。その現実の問題は広告がGoogle AdWordsプログラムは広告を介するのと同じように、色々なビジネスや研究組織に、解決必要な問題を配置されます。

プレイヤーが効率的に解決できる問題の種類は、子供たちがこれまでに到達できた迷路の部屋のセットによって異なるので、この情報により、リスク理論によって（ある種の問題が解決される確率、価格と価値を最適化するように）現実のビジネスおよび學術の問題をターゲットに配布することができます。（それは、もちろん、迷路の場所ごとに異なる価格（配置あたりのコスト）があり、これは、迷路の場所ごとに學生の數が異なり、問題の配置の価格が需要と供給に従うためです。）

こういうゲームリソースを作ってから、老化や死亡などの大きな問題を解決するのに集中する企業や研究グループを、このリソースを活用するように招待する。適切なスキルを持つゲーマーが存在する可能性が最も高い場所で、GoogleAdWordsのようなものからプレースメントを購入することができます。その企業はこリソースからのプレースメントを購入することができるようにする。

殘りは実現の詳細です。このパラダイムは、ゲームのやる気が高まるだけでなく、複雑な環境を閲覧する學習に関與する**海馬**と呼ばれる脳の一部が、**大人でも非常に神経可塑性である**ことが示されている**ため**、**[うまく機能](https://goo.gl/t72Xk)します**。_（ロンドンのタクシー運転手は大きな海馬を持っていることで知られていましたが、さらに印象的なのは、新しい研修生もわずか2年で海馬を大幅に成長させることです。我々大人たちも幼い子供と同じくらいはやく學べるのこの魔法のピースを脳に持っています。）_

ノート：このアイディアは、私は元々Halfbakeryの[ここでは](https://www.halfbakery.com/idea/3D_20Study_20Maze)、後はG+の[こちらに](https://plus.google.com/100100077709497034071/posts/iTRr2vgAZb1)共有したことがあります。