心理生理可计算建模理论与方法的研究

《心理生理可计算建模理论与方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号： TP391                                                     密级：公开研究生学位论文论文题目（中文）心理生理可计算建模理论与方法的研究ResearchofModelingTheoryandMethod论文题目（外文）inComputationalPsychophysiology研究生姓名张晓炜学科、专业计算机科学与技术·计算机应用技术研究方向心理生理计算学位级别博士导师姓名、职称胡斌教授论文工作起止年月2010年9月至2016年5月论文提交日期2016年6月论文答辩日期2016年6月学位授予日期2016年6月校址：

2、甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被

3、查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：心理生理可计算建模理论与方法的研究中文摘要心理生理学是一门研究人体心理行为与生理反应之间关联性的重要心理学基础学科，通过将情绪活动等心理变化作为自变量，将人体各项生理反应作为因变量，提高心理学研究的可操

4、作性和可测量性，并进一步实现从生理数据来揭示心理活动的特点和规律，最终推断出人的心理状态或精神状态。然而，心理活动和生理反应之间的对应关系往往都是复杂的一对多、多对一或多对多关系，很难直接获得理想化的一对一关系。同时，生理测量数据越来越具有“大数据”特点，使得传统的依赖于先验知识的分析方法已无法适用。因此，在生理“大数据”时代，如何从多个角度研究心理和生理间复杂的对应关系，从中找出具有可靠性、复现性、普遍性的一对一关系，就成为心理生理学研究所面临的一大难题。为此，本研究团队提出了“心理生理计算”这一新的研究概念，从工程学角度入手，通过将信息获取、计算及分析的思想与方法应用到心理生

5、理学研究当中，分析复杂的心理生理映射关系，实现对不同心理状态更为客观、及时和准确的解释，量化评估以及推理计算，为进一步实现心理生理推理在心理及精神障碍疾病诊断方面的临床应用，解决日趋严重的心理健康问题提供一种工程化的方法。然而作为一个新的研究概念，“心理生理计算”尚缺乏较为系统的理论与研究框架。同时，心理生理测量数据存在的稳定性差、个体差异影响显著、多模态、高纬度、小样本量等特点也给发掘可靠的心理生理对应关系，实现瞬时、可靠、有效的定量感知和推理计算带来了新的挑战。本文针对“心理生理计算”中亟待解决的若干问题，从系统化研究框架构建、可靠关系发掘及预测推理算法创新等方面展开深入研究

6、，主要工作和创新点如下：（1）“心理生理计算”理论与研究框架：针对“心理生理计算”这一新的研究概念尚缺乏较为系统的理论与研究框架这一问题，本文首次系统化地探讨了使用“计算思维”研究心理生理学问题、从工程学角度对心理状态进行定量感知与计算的必要性，同时从概率学角度分析了“心理生理计算”环境下心理生理推理的可行性，并提出了一个初步的“心理生理计算”研究框架。该框架充分考虑到数据多模态特性、时间变化特性以及个体和环境差异性这三个维度对心理生理对应关系的影响，融合理论驱动、数据驱动的可计算建模方法，以及创新的本体上I 下文建模方法，为“心理生理计算”的系统化研究及临床应用提供了重要的参考

7、价值和借鉴意义。（2）面向“心理生理计算”的规范化线性组合核函数：针对心理生理测量数据稳定性差、个体差异影响显著、小样本量等特点，本文研究了多核学习理论，通过规范化一阶多项式核函数，再基于其规范化形式构造无穷递降等比数列，利用该数列的求和收敛性得到一种新的支持向量机（SVM）规范化线性组合核函数（NormalizedLinearCombinationKernel,NLC）。理论分析可以看出，NLC核函数所具有的融合性、无参性和数据自适应性可以在一定程度上缓解心理生理测量数据稳定性