三维教学迷宫游戏

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Content:

# .:en:XMaze.:cn:三维教学迷宫游戏.:ja:Ｘ迷路
:: .:en:Computer game for students: theory on the walls, problem solutions unlock the doors..:cn:适用于学生的3D游戏：学习内容在房间，解决问题解锁门。.:ja:学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
> 教育对单个个体和整体社会的全面发展很重要。你有没有想过将教育游戏化，使得受教育的过程更加愉悦？

之前在大学时有学习过现在很火的在线公开课，比如，Coursera，Udacity 。有的课无聊的让人昏昏欲睡。当我在一门课上几欲入睡，挣扎着强打精神的时候，我开始问自己：为什么一上课就变困？为什么看两个小时的侦探片的时候从来都不会困，上两个小时的课就那么难集中注意力？如何将看侦探片的劲头转移到学习上？于是我想到做个如下的3D迷宫游戏帮助孩子学习：

1. 每个房间的墙上有理论，它的应用例子，提示等。
2. 在每个房间之间有隧道，里面有门。门上有基于之前的房间的理论的问题。要解决门上的问题才能打开门锁。

我们不想停止看侦探电影因为我们想知道它的结局。在这样的迷宫中，玩家会想知道开锁门后会发现什么。这样我们可以创造一种类似侦探片中的悬念。

这个想法乍一看只是小孩的教育，但深入的考虑下去，它的潜在涉及各种人：小孩，成年人和老人，大学生和职场人士。它可以影响科技发展，加快我们治愈疾病的研究，提高我们控制超级智能的能力等等。想一想 – 随着孩子的长大，他们学会如何走路，如何开门。他们在成长的过程中要开多少次门！如果从小我们为了能开门必须要解决各种各样复杂的问题，那孩子的脑子将非常灵活。我认为通过这样的方式，孩子肯定可以比现在更早的学会如何解决各种我们在高中/大学学习的知识。实际上，2岁的孩子已经可以认识形状，数字。如果在虚拟环境中包括现实的东西上的提示（比如，键盘照片上写小点数），他们可以自己理解要做什么。比如，在门上看到了5个点，点击键盘上的“5”键。我编写了这个游戏的试玩版，并且在2岁的孩子身上进行过测试，她成功了解决3个门上的问题（关于数字，关于颜色，关于不同的颜色的数）。她妈妈想让我继续开发这样的迷宫游戏，但因为我要上学没有时间继续而搁置了。

随着时间的流逝，我越来越觉得这个想法很有价值：（1.） 我们可以在迷宫中添加作业题 （2.） 我们可以在迷宫中添加一些公司提供的实际应用遇到的问题。

这个想法是像“点击广告赚钱”，各种公司可以在游戏平台上上传问题，玩家在游戏里解决这些问题就可以有收入。当然好处不止于此。

## 海马体神经可塑性可以帮忙大人有像孩子的学习能力

我们都知道孩子有特别好学习能力。因为孩子的大脑的神经网络在不断发展，所以他们学新事物的能力很强。但长大后人的脑子变得不那么灵活。但根据最近的研究，成年人的脑子也有一些特别灵活的部分。

喜欢旅游的人可能有这样的经历，一天旅游后在梦到一天走过的路。其实，这个能力在人类进化上非常重要。其实，很多动物（鸟，哺乳动物等）对一些生存攸关的事情有很强的记忆力，比如哪里可以找到食物，哪里可以找到资源。

许多记忆力超常的人说他们通过构建情景来帮助记忆。1999年科学家们做了一项研究，测量了出租车司机的大脑。他们测量了刚刚开始工作的司机的大脑，以及工作两年后的司机的大脑。他们发现司机们的海马体显著增大了。<sup>[1]</sup>

那么，我认为如果我们在迷宫的墙上展示各种各样的图案/模式，应该可以帮助玩家建立关于所学知识的情景记忆，就像那些记忆天才一样。

## 满足社交需要

想一想：从一个房间可以有多个隧道到不同的其它的地方。玩家可以选择自己更感兴趣的方向。如果多个玩家自己选择更感兴趣的方向，他们最终会发现其他/她有类似兴趣的小伙伴。

我们都有兴趣发现特别的、我们喜欢的、跟我们有类似的兴趣的朋友们。所以，现代的世界很多人对社交网络上瘾。找朋友们是一种需要。社会网络满足它。

想想如果我们玩家解决了问题可以发现对同样领域感兴趣的朋友。比如，我对天文学感兴趣，去了那里，开始解问题，解决了之后在另一个房间发现已经解决它的其他玩家。因为这是一种办法能找到有相似兴趣的人，我觉得很多人解决问题的动机也可能为了发现朋友。

## 预防老年痴呆症

有老年痴呆症的亲戚的小伙伴都知道，一个人丢失回忆、甚或丢失经验多么痛苦。可是，最近的研究发现，开车的老人患老年痴呆症的机率较小。科学家发现，其实没有必要实际上开车，给老人游戏玩儿同样有效[2]。给老人在这样的系统里玩儿，就可能可以帮助其更长时间不发病。

### 设计

想像在某个森林，或者在城市附近的自然环境，好玩和舒服的地方，玩家开始走路探索，发现各种树洞，或者鼹鼠洞。试试进去就发现在里面的房间和隧道的迷宫，基于下面简单的设计。

我首先希望做个非常简单的，模块化的迷宫生成工具，为了老师们可以创造自己的课程，附加学习内容、视频、文章、问题等。我希望做个非常简单的、简约主义的程序，为了可以自动生成多种 织纹/大小/方向 模式的迷宫，而且为了浏览这个迷宫不需要太多处理能力。我选择的最简单设计是长方体系统。长方体的房间，而且在墙上可以挂上对象，比如图片、视频，隧道到另有一个房间。老师可以加房间，加隧道，在隧道里加门（=问题），在隧道的尾端挂上另一个房间，这样类推。为了每个老师可以简单地编辑它。我4年前编辑的测试系统就包括了这些功能。为了减少内存的需要，我们可以只加载邻近的房间而不是加载所有的迷宫。

现在，我觉得如果我们合并了上面描写的两个事，就可以做个更有意思的玩家。

为了一些更有意思和无法预测的体验，我们也可以随机化邻近的房间，这样每个玩家可以有一点不同的经验（一点像颗，如果了解下房间的材料没有必要学习之前的房间的内容，可以随机化，否则就像要预修课程，不太可以很多随机化）。

然后让各种各样的老师们和组织创造自己的子迷宫，连接到一个大迷宫。每个组织，比如，公司，可以有自己的子迷宫，而且为了进去这个公司的子迷宫可能需要先过去一些其它的迷宫。

其实，就好像现在组织对每次点击付费广告花钱，如果想在有多聪明人的迷宫附加自己的问题，组织可以对子迷宫的所有者花钱，就是每次解决问题开门付费迷宫可以给一个办法对玩家也赚钱。

## 启示

想象，在下一些十年，机器学习和人工智能技术，有可能会超过人的大脑的能力。我们有风险计算机会比人更《聪明》，而且人没有聪明到能够控制人工智能。现在世界有70多亿人在地球上。这些人就是我们的最大的资产。我们必须想出新的办法来合并我们的智慧，从而形成合作的力量，否则很快人工智能会比人更强大。

有些公司特别专注计算机的发展（比如发展计算机能力模拟大脑）。但是，为了帮人理解计算机，我们要多关注通信技术。这还不是全部的可能性。想想，未来我们可以请玩家做远距外科，或者控制无人机，设计东西等...

## 结论

这只是一个我们如何可以改善和提高人的能力解决问题的例子。如果我们有更多、更好的主意，早一点分享吧。教育是所有技术的基础，而这个想法是一个也许可以像真空管运输对运输业那样实现教育和工作游戏化。哪一个 “超回路列车”更重要——交通的，还是教育的 ？

[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年创造的测试系统

.: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。具体的な例として、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学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、小惑星分布をモデル化する、または人間の細胞の化学反応ネットワークにおける可能性を探る。

そいう状況では「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学習され、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）から高度な大学レベルの知識（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学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、迷路の場所ごとに学生の数が異なり、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。

残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学習に関与する**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学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。