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1、课课程程大大纲纲第一节第一节试验认知心理学方法试验认知心理学方法其次节其次节计算建模计算建模第三节第三节认知神经科学方法认知神经科学方法第一节第一节试验认知心理学方法试验认知心理学方法主要方法主要方法反应时测量法反应时测量法出声思索法出声思索法眼动技术眼动技术一、反应时测量法一、反应时测量法人差方程人差方程1796英国格林威治天文台英国格林威治天文台德国天文学家贝塞尔：德国天文学家贝塞尔：B-A=1.223s1796年，英国格林威治天文观测站的马斯基林辞退了他的助手金年，英国格林威治天文观测站的马斯基林辞退了他的助手金内布鲁克，因为他视察的星体通过天文望远镜的观测网的时间比内布鲁克，因为他视察
2、的星体通过天文望远镜的观测网的时间比马斯基林约迟马斯基林约迟1秒钟。此事引起德国天文学家贝赛尔的留意，他秒钟。此事引起德国天文学家贝赛尔的留意，他把自己的视察与其他著名天文学家进行比较，发觉他们之间也存把自己的视察与其他著名天文学家进行比较，发觉他们之间也存在误差，而这种误差并非个人的细心或马虎所致，而是导源于个在误差，而这种误差并非个人的细心或马虎所致，而是导源于个别差异。贝赛尔把人们之间视察时间上的个别差异以公式表示，别差异。贝赛尔把人们之间视察时间上的个别差异以公式表示，称之为称之为“人差方程式人差方程式”。Bessel,FW(17841846)指刺激作用于感觉器官至被试做出指刺激作用于
3、感觉器官至被试做出某一反应的时间。某一反应的时间。第一个反应时试验第一个反应时试验1850年赫尔姆霍兹年赫尔姆霍兹蛙的运动神经传导速度（约为蛙的运动神经传导速度（约为26米秒）米秒）一、反应时测量法一、反应时测量法Helmholtz，18211894（一）减法反应时试验（一）减法反应时试验 在探讨快速信息加工过程如识别、短时记忆时应用这种方法。目的是测量包含在困难反应中的辨别、选择等心理过程所需的时间。假如一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程，且除此过程之外二者在其他方面均相同，那么这两种反应时的差即为此心理过程所需的时间。该试验方法最初由荷兰生理学家唐德斯该试验方法最初由荷兰生理
4、学家唐德斯(Donders,1968)提出。提出。试验设计：试验设计：给被试先后支配两种不同的反应时作业，给被试先后支配两种不同的反应时作业，其中一种作业包含有另一种作业所没有的某一其中一种作业包含有另一种作业所没有的某一信息加工过程。然后测定两种作业各自所运用信息加工过程。然后测定两种作业各自所运用的反应时，两个反应时之差便是某该信息加工的反应时，两个反应时之差便是某该信息加工过程所耗费的时间。过程所耗费的时间。唐德斯反应时ABC8简洁反应简洁反应Baselinetime选择反应选择反应红灯红灯左键左键绿灯绿灯右键右键红灯红灯左键左键绿灯不按键绿灯不按键辨别反应辨别反应ACB反应时：反应时：
5、唐德斯反应时ABCPosner 短时记忆两个编码阶段试验at1=440ms t2=530mst=2st=2sat1=510ms t2=520ms视觉编码和听觉编码两个连续的阶段视觉编码和听觉编码两个连续的阶段（二）相加因素法试验（二）相加因素法试验(additive factors method)(additive factors method)该方法是减法反应时试验的延该方法是减法反应时试验的延长，由斯腾伯格提出（长，由斯腾伯格提出（1969）。）。SaulSternberg它不是对减数法反应时的否定，它不是对减数法反应时的否定，而是减数法的发展和延长。而是减数法的发展和延长。（二）相加因素
6、法试验（二）相加因素法试验 相加因素法试验的基本思路：相加因素法试验的基本思路：假如可以确定一个信息加工过程有某一独立过程，假如可以确定一个信息加工过程有某一独立过程，那么，当加工过程包含该过程时，可以看到信息那么，当加工过程包含该过程时，可以看到信息加工总时间的显著变更，假如该过程不是一个独加工总时间的显著变更，假如该过程不是一个独立的加工过程，那么当加工过程包含该过程时，立的加工过程，那么当加工过程包含该过程时，加工总时间不会发生显著化变更。加工总时间不会发生显著化变更。运用相应因素法试验可以证明信息加工过程运用相应因素法试验可以证明信息加工过程是否包含一个假定的环节。是否包含一个假定的环
7、节。Sternberg运用反应时相加因素法运用反应时相加因素法探讨短时记忆信息提取的阶段：探讨短时记忆信息提取的阶段：方法：先给被试看方法：先给被试看16个数字（识记项目），然个数字（识记项目），然后看一个数字（测试项目）并同时起先计时，要后看一个数字（测试项目）并同时起先计时，要求被试判定此测试数字是否是刚才识记过的，按求被试判定此测试数字是否是刚才识记过的，按键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试者能否提取以及所须要的时间（反可以确定被试者能否提取以及所须要的时间（反应时间）。应时间）。sternberg的短时记忆提取试验，通过一系
8、列试的短时记忆提取试验，通过一系列试验确定了验确定了4个对提取过程有独立作用的因素。个对提取过程有独立作用的因素。探针刺激的质量（清晰和不清晰）探针刺激的质量（清晰和不清晰）识记项目的数量（记忆集大小）识记项目的数量（记忆集大小）反应的类型（确定的或否定的）反应的类型（确定的或否定的）反应类型的相对频率反应类型的相对频率具体的试验步骤：具体的试验步骤：第一步，变更检验刺激（第一步，变更检验刺激（probe）的质量）的质量:残缺、模糊残缺、模糊vs完整、清晰。完整、清晰。其次步，变更记忆表中项目的数量，得出记忆表大小与反其次步，变更记忆表中项目的数量，得出记忆表大小与反应时间之间的线性关系应时间
9、之间的线性关系第三步，分别计算第三步，分别计算Y与与N反应，发觉对不同大小的记忆表，反应，发觉对不同大小的记忆表，都是都是N反应时长于反应时长于Y反应时。反应时。第四步，变更某一种类反应（第四步，变更某一种类反应（Y或或N）的出现频率，发觉）的出现频率，发觉对两类反应产生同样的影响，提高任一类反应的出现频率，对两类反应产生同样的影响，提高任一类反应的出现频率，都会使这类反应的组织更为简洁，从而使反应时下降。都会使这类反应的组织更为简洁，从而使反应时下降。17识记项识记项目编码目编码刺激项刺激项目编码目编码顺序顺序比较比较决策决策反应反应组织组织测试项目测试项目的质量的质量识记项目识记项目的数量
10、的数量反应类型反应类型反应类型的反应类型的相对频率相对频率反应时反应时 e bn cRT=e+bn+c=bn+(e+c)=a+bn（三）开窗试验（三）开窗试验通过特定的技术将被试各信息加工阶段所用通过特定的技术将被试各信息加工阶段所用时间干脆进行测量。时间干脆进行测量。“开窗开窗”试验的目的是采开试验的目的是采开“开窗开窗”技术，技术，将大脑进行信息加工过程及其所运用时间干脆地将大脑进行信息加工过程及其所运用时间干脆地测量出来。运用探讨者可以清晰感知该过程。测量出来。运用探讨者可以清晰感知该过程。字母转换试验就是一种比较典型的字母转换试验就是一种比较典型的“开窗开窗”试验方法。它可以较清晰地反
11、应在进行字母转换试验方法。它可以较清晰地反应在进行字母转换的信息加工过程中，信息加工所经验的各个阶段，的信息加工过程中，信息加工所经验的各个阶段，而且计算出该过程所须要的时间。而且计算出该过程所须要的时间。经典试验（经典试验（Hockeyt等，等，1981）试验的设计：向被试出示一个字母加一个数试验的设计：向被试出示一个字母加一个数字的卡片，如字的卡片，如“E+3”“E+3”，要求被试说出该字母后，要求被试说出该字母后数字表示的字母，如被试看到数字表示的字母，如被试看到“E+3”,“E+3”,应当说应当说“h”“h”，然后翻看下一张，然后翻看下一张.试验结果表明：试验结果表明：大脑在进行字母转
12、换加大脑在进行字母转换加工时，通常经验三个加工阶段，编码阶段，工时，通常经验三个加工阶段，编码阶段，转换阶段，储存阶段。转换阶段，储存阶段。KENC+4 试一试试一试OIRG BLQV FPUZ（四）反应时探讨的要求与局限（四）反应时探讨的要求与局限 11、速速度度-正正确确率率权权衡衡问问题题（speed-accuracy speed-accuracy trade-trade-off,off,SATSAT）：被被试试为为了了追追求求速速度度而而牺牺牲牲回回答答的的正正确确性性，或者在反应过程运用揣测的策略，以提高正确率和速度。或者在反应过程运用揣测的策略，以提高正确率和速度。2 2、系系列列
13、加加工工与与平平行行加加工工问问题题：一一般般认认为为，反反应应时时测测验验法法有有利利于于测测量量对对信信息息进进行行系系列列加加工工，分分析析系系统统加加工工各各阶阶段段的的特特点点。但但反反应应时时测测量量难难以以反反应应信信息息的的平平行行加加工工及及其其特特点点，而而在在人人的的信信息息加加工工过过程程中中，平平行行加加工工又又是是常常常常发发生生的的，尤尤其其是是人人们们在在解解决决困困难难问问题题的的信信息息加加工工过过程中更是常常发生。程中更是常常发生。二、出声思索二、出声思索 出出 声声 思思 索索 探探 讨讨 方方 法法 最最 初初 由由 德德 国国 心心 理理 学学 家家
14、（DunckerDuncker）19451945年年运运用用，后后经经NewellNewell和和SimonSimon发发展展，形形成成一一种种以以问问题题行行为为图图为为分分析析特特色色的的探探讨讨方方法。法。出声思索法出声思索法(think-loud)，也称口语报告分，也称口语报告分析法析法(protocolanalysis)，是一种由被试大，是一种由被试大声报告自己在进行某项操作时的想法，使内声报告自己在进行某项操作时的想法，使内部的思维过程外部言语化，来探讨内部认知部的思维过程外部言语化，来探讨内部认知过程的方法。过程的方法。（一）出声思索的试验设计要点（一）出声思索的试验设计要点 出
15、出声声思思索索试试验验设设计计就就是是运运用用特特定定的的方方法法使使被被试试的的信息加工过程由内潜性变为外显性。信息加工过程由内潜性变为外显性。这这种种方方法法一一般般可可用用于于分分析析慢慢速速、困困难难的的信信息息加加工工过过程程。在在这这类类试试验验过过程程中中，被被试试运运用用外外部部的的言言语语进进行行思思维维。在在试试验验进进行行的的过过程程中中，被被试试不不能能停停止止说说话话，进进行行思思索索，主主试试可可以以通通过过速速记记或或录录音音的的方方式式记记忆忆被被试试所所全全部部的的言言语语，以以供供分分析阶段运用。析阶段运用。心理学理论心理学理论任务分析任务分析心理模型心理模
16、型预测的编码文字预测的编码文字经编码的言语记录经编码的言语记录被分段后的口语记录被分段后的口语记录原始记录原始记录编码图式编码图式言语化理论言语化理论（二）出声思维分析的步骤分析示意图（二）出声思维分析的步骤分析示意图（三）问题行为图（三）问题行为图12345678知识状态操作每个字母分别代表每个字母分别代表0-9的一个数字的一个数字已知：已知：D=5出声思维记录每个字母只有一个数值。每个字母只有一个数值。这里有这里有10个不同的字母，并且其中每个字母有一个数值。所以，我个不同的字母，并且其中每个字母有一个数值。所以，我看到两个看到两个D，一个，一个D是是5，因此，因此T是零。所以，我想我从写
17、下这里的问是零。所以，我想我从写下这里的问题起先。我将写题起先。我将写5，5是零。是零。现在，我还有另外的现在，我还有另外的T吗？没有。但我有另一个吗？没有。但我有另一个D，这就意味着我在另，这就意味着我在另一侧还有一个一侧还有一个5。现在，我有两个现在，我有两个A和两个和两个L，它们各在某个地方，而这个，它们各在某个地方，而这个R则有则有3个，个，两个两个L等于一个等于一个R，当然，我要进，当然，我要进1，这意味着，这意味着R必将是个奇数，因为必将是个奇数，因为两个两个L或任何进或任何进1的话，两个数相加必定得出偶数。而的话，两个数相加必定得出偶数。而1是奇数，所以是奇数，所以R可能是可能是
18、1，3，但不是，但不是5，7，9。（此处出现长的停顿，试验者问：（此处出现长的停顿，试验者问：你在想什么？你在想什么？）现在看现在看G，由，由于于R可能是奇数，而可能是奇数，而D是是5，G必将是偶数。必将是偶数。我现在来看问题的左侧，那里说我现在来看问题的左侧，那里说D+G、哦，还可能加上另一个数，要、哦，还可能加上另一个数，要是是E+O必需进必需进1的话，我想我会短暂遗忘这一点的。的话，我想我会短暂遗忘这一点的。或许解这道题的最好方法是尝试各种可能的解法。我不知道是否有最或许解这道题的最好方法是尝试各种可能的解法。我不知道是否有最简洁的方法。简洁的方法。另一个例子大象（一一）眼眼动动的的试试
19、验验探探讨讨是是信信息息加加工工心心理理学学的的又又一一先先进进技技术术，它它可可以以反反映映视视觉觉信信息息的的选选择择模模式式，对对于于揭揭示示信信息加工的内部机制具有重要意义。息加工的内部机制具有重要意义。眼眼动动(eye-movement)即即眼眼球球运运动动，它它有有三三种种基基本本方方式式：凝凝视视(fixation)、眼眼跳跳(saccades)和和追追随随运运动动(pursuit move-ment)。眼眼动动试试验验依依靠靠于于眼眼动动仪仪，眼眼动动仪仪就就是是记记录录眼眼球球运运动动信信息的仪器。息的仪器。（二）眼动试验探讨：（二）眼动试验探讨：19世世纪纪末末20世世纪纪
20、初初，心心理理学学家家起起先先运运用用简简洁洁的的眼眼动动记记录录技技术术考考察察人人在在图图形形扫扫描描和和文文字字阅阅读读中中的的眼眼动动轨轨迹迹，以以及这些眼动轨迹与视觉信息加工之间的关系。及这些眼动轨迹与视觉信息加工之间的关系。四、眼动技术四、眼动技术 2020世世纪纪中中期期以以前前的的眼眼动动记记录录技技术术存存在在误误差差大大、操操作作难和被试眼动负担较大等缺点。难和被试眼动负担较大等缺点。2020世世纪纪中中期期以以后后，摄摄像像技技术术、计计算算机机技技术术的的引引入入推推动动了了高高精精度度眼眼动动仪仪的的研研发发，促促进进了了眼眼动动探探讨讨在在心心理理学及相关学科中的应
21、用。学及相关学科中的应用。3 3、眼动探讨常用的资料或参数：、眼动探讨常用的资料或参数：眼眼动动轨轨迹迹图图：是是将将眼眼球球运运动动信信息息叠叠加加在在视视景景图图象象上上(visual(visual scene)scene)所所形形成成的的凝凝视视点点及及其其移移动动的的路路途途图图，能能具具体体、直直观观、全全面面地地反反映映眼眼动动的的时时空空特特征征，由由此此判判定定不不同同刺刺激激情情景景下下、不不同同任任务务条条件件下下、不不同同个个体体间间、同同一一个体不同状态下的眼动模式及其差异性；个体不同状态下的眼动模式及其差异性；眼眼动动的的方方向向和和距距离离：在在二二维维或或三三维维
22、空空间间内内考考察察眼眼动动方方向向（角角度度），这这方方面面的的信信息息与与视视景景迭迭加加可可以以揭揭示示留留意意的的对对象象及及其其转转移移过过程程，并可以结合时间因素计算眼动速度；并可以结合时间因素计算眼动速度；、眼眼动动时时间间：将将眼眼动动信信息息与与视视景景图图象象叠叠加加后后，利利用用分分析析软软件件提提取取多多方方面面眼眼动动时时间间数数据据，包包括括凝凝视视时时间间、眼眼跳跳时时间间、回回视视时时间间、眼眼跳跳潜潜藏藏期期、追追随随运运动动时时间间，以以及及凝凝视视过过程程中中的的微微动动时时间间，包包括括自自发发性性高高频频眼眼球球微微颤颤、慢慢速速漂漂移移和和微微跳跳时
23、时间间，同同时时可可以以提提取取各各种种不不同同眼眼动动的的次次数数，主主要要是是在在不不同同视视景景位位置置或或位位置置间间的的凝凝视视次次数数、眼眼跳跳次次数数、回回视视次次数数等等等等，这这些些时时间间和和位位置置信信息息可可用用于于精精细细地地分分析析各各种种不不同同的的眼眼动动模模式式，进进而而揭揭示示各各种不同的信息加工过程和加工模式；种不同的信息加工过程和加工模式；、瞳瞳孔孔大大小小与与挤挤眼眼：瞳瞳孔孔大大小小与与挤挤眼眼也也是是视视觉觉信信息息留留意意状状态态的的重重要要指指标标，而而且且与与视视景景迭迭加加可可以以说说明明不不同同条条件件下下的的知知觉觉广广度度或或留留意意
24、广广度度，也也可可以以揭揭示示不不同同刺刺激激条件对留意状态的激发。条件对留意状态的激发。阅读中的眼动其次节 计算建模（一）计算机模拟（一）计算机模拟(computer simulation)的定的定义：义：把某种认知理论表现为计算机程序就叫计把某种认知理论表现为计算机程序就叫计算机模拟。算机模拟。一、计算机模拟 计计算算机机模模拟拟是是信信息息加加工工心心理理学学最最有有代代表表性性的的一一种种探探讨讨方方法法，它它是是通通过过对对心心理理过过程程的的计计算算机机模模拟拟来来相相识识人人的的心心理理活活动动过过程程，即即对对人人的的内内部部信信息息加加工工过过程程进进行行逻逻辑辑分分析析。通
25、通常常和和理理论论分分析析结结合合在在一一起起，多多从从程程序序缩缩减减、流流程程分分析析、程程序序模模拟拟三三方方面入手。面入手。（二）计算机模拟的基本思路 人人脑脑与与计计算算机机一一样样都都是是信信息息处处理理机机构构，假假如如我我们们对对人人脑脑的的某某个个心心理理过过程程的的规规律律形形成成确确定定的的心心理理学学理理论论，那那么么，可可以以依依据据该该理理论论编编相相应应的的计计算算机机程程序序，然然后后比比较较计计算算机机处处理理结结果果与与人人脑脑加加工工结结果果的的异异同同来来验验证证理理论论，或或者者进进行行修修改改。另另一一方方面面，也也可可以以依依据据人人类类解解决决问
26、问题题的的特特点点，编编制制确确定定的的计计算算机机程程序序来来对对信信息息进进行行加加工工，以以帮帮助助人人脑脑对对信信息息进进行行处处理理，典典型型的的例例子子诸诸如如计计算算机机的的决决策策支支持持系系统。统。1 1、适用范围问题：是不是可以用计算机模拟人类全部的、适用范围问题：是不是可以用计算机模拟人类全部的信息加工？信息加工？22、相像性问题：计算机的思维方式主要是条件推、相像性问题：计算机的思维方式主要是条件推断，它与人类高效的推理、直觉和具有创新特点的思维断，它与人类高效的推理、直觉和具有创新特点的思维活动有多大的差异？活动有多大的差异？3 3、替代性问题：计算机与人脑进行信息处
27、理的、替代性问题：计算机与人脑进行信息处理的基本过程是一样的。经验着一个信息输入、信息保持和基本过程是一样的。经验着一个信息输入、信息保持和信息输出的过程。但二者在诸过程中又有着明显的不同。信息输出的过程。但二者在诸过程中又有着明显的不同。在人脑信息加工的多个过程之中，过去的学问阅历始终在人脑信息加工的多个过程之中，过去的学问阅历始终起着重要的作用。而在计算机模拟中，这种已有学问阅起着重要的作用。而在计算机模拟中，这种已有学问阅历的作用机制很难表现出来。历的作用机制很难表现出来。（三）对于计算机模拟的争论 人脑作为信息加工系统与计算机有何不同？二人脑作为信息加工系统与计算机有何不同？二者功能、
28、加工特点是否同一？者功能、加工特点是否同一？Norman Norman认为，与机器相比，人脑这一认为，与机器相比，人脑这一信息加工系统要多出调整系统和心情系统，它们信息加工系统要多出调整系统和心情系统，它们对认知系统有着重要的影响。对认知系统有着重要的影响。二、计算机模拟技术（一）语义网络（一）语义网络(semanticnetwork)1.语义网络是一种接受网络形式表示人类语义网络是一种接受网络形式表示人类学问的方法。学问的方法。是一种出现比较早的学问表达形式，在是一种出现比较早的学问表达形式，在人工智能中得到了比较广泛的应用。人工智能中得到了比较广泛的应用。语义网络最早是语义网络最早是196
29、8年奎廉年奎廉(Quillian)在在他的博士论文中作为人类联想记忆的一个他的博士论文中作为人类联想记忆的一个显式心理学模型提出的。显式心理学模型提出的。1972年，西蒙正式提出语义网络的概念，年，西蒙正式提出语义网络的概念，探讨了它和一阶谓词的关系，并将语义网探讨了它和一阶谓词的关系，并将语义网络应用到了自然语言理解的探讨中。络应用到了自然语言理解的探讨中。2.语义网络的特征语义网络的特征（1）概念由相应的结点（）概念由相应的结点（node）来表征）来表征（2）结点间的连线（）结点间的连线（link）可以表示各种关系）可以表示各种关系a.实体联系：用于表示类结点与所属实例结实体联系：用于表示
30、类结点与所属实例结点之间的联系，通常标识为点之间的联系，通常标识为ISA（is-same-as）。）。例如，例如，“张三是一位心理学家张三是一位心理学家”可以表示为：可以表示为：张三张三心理学家心理学家ISAISA联系的例子联系的例子（三）语义网络的特征（三）语义网络的特征b.泛化联系：用于表示一种类节点与更抽象泛化联系：用于表示一种类节点与更抽象的类节点之间的联系，通常标识为的类节点之间的联系，通常标识为AKO（a-kind-of）。）。例如，例如，“动物的类别动物的类别”可以表示为：可以表示为：鸵鸟鸵鸟鸟类动物鸟类动物AKO斑马斑马狮子狮子老虎老虎动物动物哺乳动物哺乳动物大雁大雁海鸥海鸥A
31、KO联系的例子联系的例子AKOAKOAKOAKOAKOAKOAKO（三）语义网络的特征（三）语义网络的特征c.聚集联系：用于表示某一个个体与其组成聚集联系：用于表示某一个个体与其组成成分之间的联系，将高层概念分解为若干成分之间的联系，将高层概念分解为若干低层概念的集合，通常用低层概念的集合，通常用part-of表示。表示。例如，例如，“两只手和人体两只手和人体”可以表示为：可以表示为：两只手两只手人体人体part-ofpart-of联系的例联系的例子子（三）语义网络的特征（三）语义网络的特征d.属性联系：用于表示个体、属性及其取值属性联系：用于表示个体、属性及其取值之间的联系。之间的联系。例如
32、，例如，“李四李四”可以表示为：可以表示为：网虫网虫30人人男男180cm属性联系的例子属性联系的例子性别性别ISA职业职业李四李四（二）产生式（二）产生式（ProductionProduction）：1.1.产生式是一种以产生式是一种以“假如假如/则则”（if/thenif/then）形式编码的）形式编码的“条件条件行动行动”规则（规则（condition-actioncondition-action规则，简称规则，简称C-AC-A规规则）。则）。二、计算机模拟技术产生式：产生式：IFTHENIFTHEN IF IF 是条件项，是条件项，THENTHEN是反应项。是反应项。一个产生式就是一个
33、一个产生式就是一个IFIFTHENTHEN语句。语句。例如例如27+15+19+30=？产生式产生式2：运用强化：运用强化产生式产生式1：两位数连加：两位数连加2.2.产生式系统：产生式系统被认为是困难技能的心理机制。产生式系统：产生式系统被认为是困难技能的心理机制。前一产生式的反应为后一产生式的发生供应了条件时，相前一产生式的反应为后一产生式的发生供应了条件时，相互联系的产生式构成产生式系统。互联系的产生式构成产生式系统。例例1娴熟的钢琴家每秒可以弹奏娴熟的钢琴家每秒可以弹奏10个以上的音符（人对个以上的音符（人对外界变更每秒只能进行两次调整）可以用在人的神外界变更每秒只能进行两次调整）可以
34、用在人的神经系统中的产生式系统来说明经系统中的产生式系统来说明例例2 2：证明两个三角形全等：证明两个三角形全等A(A)BBCC例例2 2：证明两个三角形全等：证明两个三角形全等A(A)BBCC例如例如3：科学是要发展的。科学是要发展的。要留意以人为本。要留意以人为本。假如假如目标是把两句话组成一句话，每句话含目标是把两句话组成一句话，每句话含有不同的概念，有不同的概念，且且两句话的概念为同一维度却意思相反，两句话的概念为同一维度却意思相反，那么那么把第一句话之后的句号去掉，把第一句话之后的句号去掉，然后然后改成逗号，改成逗号，然后然后在逗号后写上连词在逗号后写上连词“但是但是”，然后然后加上
35、其次句话。加上其次句话。用关联词将下面的句子合成一个句子：用关联词将下面的句子合成一个句子：（四）连结主义网络（四）连结主义网络1.连结主义是基于人工神经网络（连结主义是基于人工神经网络（ArtificialNeuralNetworks,ANN）而兴起的，这是一种模）而兴起的，这是一种模拟动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息拟动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。处理的算法数学模型。二、计算机模拟技术2.概念概念由大量处理单元互联组成的非线性、自适由大量处理单元互联组成的非线性、自适应信息处理系统。它是在现代神经科学探应信息处理系统。它是在现代神经科学探讨成果的基础上
36、提出的，试图通过模拟大讨成果的基础上提出的，试图通过模拟大脑神经网络处理、记忆信息的方式进行信脑神经网络处理、记忆信息的方式进行信息处理。息处理。3.人工神经网络具有四个基本特征：人工神经网络具有四个基本特征：并行结构和并行加工并行结构和并行加工联结主义模型中各结点间的联结主义模型中各结点间的联结接受并行分布的信息加工模式，信息或学问储存在联结接受并行分布的信息加工模式，信息或学问储存在各神经单元间的联结权重中，因此，单个神经单元或整各神经单元间的联结权重中，因此，单个神经单元或整个网络都同时具有信息储存和信息处理的双重功能。个网络都同时具有信息储存和信息处理的双重功能。可塑性、自学习、自组织
37、和自适应性可塑性、自学习、自组织和自适应性各神经单元各神经单元间的联结强度可在学习过程中得到调整和变更，人工神间的联结强度可在学习过程中得到调整和变更，人工神经网络具有很强的学习实力、自组织和自适应性；经网络具有很强的学习实力、自组织和自适应性；非线性和容错性非线性和容错性具有阈值的神经元构成的人工神具有阈值的神经元构成的人工神经网络是一个困难的巨系统，具有非线性的特点，可以经网络是一个困难的巨系统，具有非线性的特点，可以处理现实世界的各种非线性现象。模型中信息的分布式处理现实世界的各种非线性现象。模型中信息的分布式储存和神经单元的并行加工的特点使得它具有容错性。储存和神经单元的并行加工的特点
38、使得它具有容错性。非凸性非凸性是指某个函数有多个极值，故系统具有多是指某个函数有多个极值，故系统具有多个较稳定的平衡态。个较稳定的平衡态。第三节第三节认知神经科学技术认知神经科学技术正电子放射断层扫描术（正电子放射断层扫描术（PET）一、一、PET：正电子放射断层扫描术：正电子放射断层扫描术成像原理：注射放射性示踪同位素，跟踪成像原理：注射放射性示踪同位素，跟踪视察血氧与血流变更，确定认知相关脑区。视察血氧与血流变更，确定认知相关脑区。一、一、PET：正电子放射断层扫描术：正电子放射断层扫描术常用同位素有常用同位素有基本分析逻辑：试验条件，限制条件基本分析逻辑：试验条件，限制条件二、二、MRI
39、和和fMRI技术技术MRI和和fMRI技术技术功能性核磁共振（功能性核磁共振（fMRI）基本原理基本原理二、二、fMRI技术技术物理学基础：人体内氢核受外在磁场作用排列物理学基础：人体内氢核受外在磁场作用排列发生变更。发生变更。生理学基础：脑内的血流、血氧浓度和血液的生理学基础：脑内的血流、血氧浓度和血液的磁化特性。磁化特性。思维脑代谢增加血流量增加血氧水平变更思维脑代谢增加血流量增加血氧水平变更二、二、fMRI技术技术试验设计试验设计Block设计：设计一组试验设计：设计一组试验任务同时包括比照状态和任务同时包括比照状态和试验状态，两种状态交替试验状态，两种状态交替出现，对此重复。出现，对此
40、重复。程序：程序：刺激扫描刺激扫描数据后处理数据后处理结果：视察任务相关的脑激活区结果：视察任务相关的脑激活区基本分析逻辑：认知减法基本分析逻辑：认知减法二、二、fMRI技术技术试验设计试验设计Block设计：设计：事务相关设计：探讨与特定认知事务相关的脑事务相关设计：探讨与特定认知事务相关的脑功能活动，各种不同的认知任务可以混合在同功能活动，各种不同的认知任务可以混合在同一区组内随机呈现。一区组内随机呈现。三、三、ERP：事务相关电位：事务相关电位三、三、ERP：事务相关电位：事务相关电位三、三、ERP：事务相关电位：事务相关电位事务相关电位（事务相关电位（Event-related pot
41、entialsEvent-related potentials）:与特定刺与特定刺激事务有关的电位变更激事务有关的电位变更基本原理：基本原理：叠加平均叠加平均记录电极与参考电极之差检验脑电变更记录电极与参考电极之差检验脑电变更数据提取：解除眼电数据提取：解除眼电凡是外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的某一凡是外加一种特定的刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，在赐予刺激或撤消刺激时，在大脑引起的电位变部位，在赐予刺激或撤消刺激时，在大脑引起的电位变更。大脑对刺激带来的信息的反应，表现在认知过程中更。大脑对刺激带来的信息的反应，表现在认知过程中大脑的神经电生理变更。大脑的神经电生理变更。l尽尽
42、可可能能远远离离人人群群和和车车辆辆，远远离离电电动动设设备备、高高频频电电辐射源。辐射源。l应保持隔声安静。应保持隔声安静。l良好照明条件，可调及遮光设备。良好照明条件，可调及遮光设备。l良好的通风及合适的温度。良好的通风及合适的温度。l试验室宽敞，准备间或监测间、被试试验记录间。试验室宽敞，准备间或监测间、被试试验记录间。l器器材材：脑脑电电记记录录系系统统、附附属属用用品品（电电极极帽帽、导导电电膏膏、钝钝头头注注射射器器等等）、必必备备物物品品（酒酒精精、棉棉签签、双面胶等）双面胶等）脑磁图（脑磁图（MEG）四、脑磁图四、脑磁图透颅骨磁刺激仪（透颅骨磁刺激仪（TMS）（六）（六）透颅骨磁刺激透颅骨磁刺激