信息的记忆与联想(已发表)

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1、信息的记忆与联想王宪举刘济英摘要目的：探索人的大脑对信息的记忆与加工的特征，用于辅助脑功能的研究，帮助临床医生提高诊断的正确率和精确性，为医学研究人员提供更高层的研究工具。方法：应用系统论和信息论的理论和方法，建立大脑对信息记忆和联想的模型，获取模型的有关特征参数。结果：应用该模型对200多例样本进行了验证，获得了预期结果。结论：该模型可以用于临床诊断和科学研究，其效果优于过去的方法。关键词脑功能，脑电图，信息，记忆，联想作者单位北京富立叶信息科学技术研究所，北京，010－82755337，[100083]1前言近代科学研究的结果公认，人的大

2、脑是一个信息的存贮、加工的巨系统。但是，它与工程中定义的信息的存贮和加工有不同之处。工程中信息的存贮和加工是初等的、机械的，而人脑对信息的存贮和加工是高等的、动态的。工程系统对信息的存贮是1对1的，没有“遗忘现象”，而人脑对信息的存贮不是1对1的，有“遗忘现象”，因此通常称人脑对信息的存贮为“记忆”，并且记忆的情况随着时间的延长而减弱，信息量衰减。这种减弱和衰减的特性是大脑“记忆功能”的一种表现特征。工程系统对信息的加工需要“指令”完成，而指令是由外部提供，这种加工是机械的，正如人们俗称的“1+1=2”模式。人脑对信息的加工方式是“传输与响应

3、”方式，即由一个功能区可以向其它功能区发出信息，而其它区会作出响应，也可以称这种“传输与响应”方式为“联想”。这种传输与响应的特性－联想特性是大脑“处理功能”的一种表现特征。基于上述的认识，本研究建立了一个大脑对信息进行存贮和加工的模型－“信息的记忆与联想”模型，应用该模型在几三个方面做了验证，获得了预期的结果。2模型设国际标准10－20系统定义的16导电极系统为整体系统－总系统，16个电极区分别为16个子系统。根据系统论的定义，每个子系统有独立的功能，同时，各子系统之间有联系、有协调。定义1：子系统的记忆特征子系统的记忆特征≡1.0－子系统

4、的信息衰减率≡1.0－α≡Мem定义2：子系统间的联想特征子系统间的联想特征≡1.0－子系统间的信息衰减率≡1.0－β≡Asca12Fp11Fp2F3F4C3C4P4P3O1T6T4F8T5T3F7O2总系统（主系统）分系统（子系统）图116个电极分别定义为16个“子系统”16个电极的全体定于为“主系统”获得系统的信息衰减率的方法是，首先为系统建立信息衰减模型，由模型计算出系统对信息的衰减率α（0.0＜α＜1.0），由定义1得出记忆特征Мem（0.0＜Мem＜1.0）。同样，获得不同系统之间的信息衰减率的方法是，在系统之间建立信息衰减模型，计

5、算出系统之间信息的衰减率β（0.0＜β＜1.0），由定义2得出联想特征Asca（0.0＜Asca＜1.0）。根据实际试验的数据分析情况，将（Мem，Asca）的分界点定于（0.10，0.15），即当0.00＜（Мem，Asca）＜0.10定于为“差”当0.10≤（Мem，Asca）＜0.15定于为“中”当0.15≤（Мem，Asca）＜1.00定于为“好”3应用情况应用该方法对来自临床和科研的数据做了多方面的验证。其中包括来自某医院的临床老年病人37人；某大学退休教授36人；某大学教职员38人，某军区应征招收飞行学员的学生100人。验证结果表

6、明，该方法比以前的脑电分析方法要好，从精度、准确性都提升了很多。3.1招飞学员脑功能的分组（1）对象某军区在招飞学员中，共检查100人，高中毕业生，年龄在17－20之间。（2）结果12按照过去脑功能的传统分析方法(以人工分析为主结合脑电地形图分析)，该群体被分成三组：表3.1传统方法分类结果统计表总数差中好10064054％6％40％54％采用新方法（本研究提出的记忆与联想模型）分组，结果如下：表3.2新方法分类结果统计表总数差中好100152956％15％29％56％（3）比较按照分组的一致性列表如下：表3.3新方法与传统方法比较，传统方法

7、错分率统计表一致误检漏检100621622％62％16％22％新方法与传统方法一致的占62％，不一致的占38％。通过多方面的对照比较，发现传统方法出现的误检（阳性率）为16％，漏检（阴性率）是22％。新方法比传统方法是更为精细的分析方法。3.2已知群体脑功能状态的检查（正向检测）老年人随着年龄的增高，大脑的功能逐渐退化，但这种退化在早期很难观察到，一旦等到从CT或MRT（核磁）观察到大脑的改变，可能就太晚了。因此探索老年人大脑功能退化的预测性指标，并帮助医生做超前性的预防治疗是非常有价值．有意义的。（1）对象老年组：32人；年龄；中年组：38

8、人；年龄：（2）结果中年组38人，其中31人表现为“好”与“中”，信息的记忆，信息的传输、响应好；有7人表现为“差”，信息的记忆，信息的传输、响应差。老年组32人，