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信号检测论论文

2023-03-10 20:52 来源:学术参考网 作者:未知

信号检测论论文

罪犯心理矫治在我国实施以来,已积累和丰富的 经验 ,随着社区心理矫正的产生,原来关于罪犯心理矫治的适用对象需要界定,社区心理矫正应当作为罪犯心理矫治的一个重要组成部分。下面是我为大家整理的有关罪犯心理矫治论文,供大家参考。

摘 要 本文对国外罪犯心理矫治领域中的新进统计技术做了一个较深入的考察和介绍,并强调了新发展出来的统计技术——ROC曲线和logistic线性回归模型等对罪犯评估结论准确性的巨大借鉴和促进作用。

关键词 罪犯心理矫治 ROC曲线 logistic线性回归模型

基金项目:中国政法大学2011年教学改革立项项目《罪犯心理矫治案例课研究》研究成果。

作者简介:郑红丽,中国政法大学社会学院。

中图分类号:D916文献标识码:A 文章 编号:1009-0592(2013)05-236-02

罪犯心理矫治课程是一门法学和心理学结合程度比较高的实操课程,也是一门学生走出校门以后可能需要直接应用的课程。但是我国目前罪犯心理矫治课程中操作性内容缺乏,而且与国外新技术、新 方法 脱节严重。笔者拟将国外近年来在罪犯矫治领域的新近统计技术引入课堂,以期提高学生未来实务工作的操作性和有效性。

一、罪犯心理矫治评估结论的特殊性

一般来说,当今的罪犯心理矫治至少要达到以下目的:通过特定个体的早期行为先兆识别出犯罪可能性高的群体,获取预测性的信息并进而把这些信息应用在制定刑事司法的决策中,比如应用在判罪或释放的决策中。而正如Andrews 和Bonta (2003)所言,这种识别或预功能就是要得出统计的或精确的预测指数,以客观的证据为指导预测犯罪并选择相应的对策。所以,相关的统计分析技术就显得尤为重要。但是,和一般的心理统计不一样是,罪犯心理矫治作出预测结论的过程更象医学上一个对“病人”作出“是否患病”的诊断过程。此外,随着认识水平的提高和统计技术的发展,人们已经意识到,对于罪犯再犯风险的预测“结论”不再只是简单地根据事先设定的“一个绝对的分界点(an arbitrary cut-off point)”做出判断的过程,而是通过“风险决策”程序最终做出一个“诊断(Diagnosis)”的过程。这一诊断结论实际上只有两种:高风险或低风险。而与之相对应的是,这名罪犯事实上也分属于两类人:未来出现再犯或者没有再犯。由此,我们可以得到以下的2X2的列联表(contingency table)(表1):

表1. 2X2预测准确性表

由表1可知,当罪犯心理矫治评估人员针对一名罪犯作出了“高风险”或“低风险”的诊断结论以后,会出现4种情况:事实上的再犯被正确地诊断为高风险,即真阳性(true positive,TP);事实上没有再犯的被错误地诊断为高风险,即假阳性(false posivive, FP);事实上的再犯者被错误地诊断为低风险,即假阴性(false negative,FN);以及事实上没有再犯的被正确地诊断为低风险,即真阴性(true negative,TN)。这样的数据形式是典型的信号检测论(Signal Detection Theory,SDT)的研究对象。

二、信号检测论理论及ROC曲线的应用

信号检测论最早出现于雷达侦测领域,即借助于统计方法帮助雷达有效的区别雷达“信号”和“背景噪音”(Leshowitz, 1969)。经过二战的强力促进,信号检测论及其相应的技术和方法得到了极大的完善和提升,并在战后逐步扩大到 其它 应用领域,如医药行业、非损伤性检测、信息检索、产品检验、调查研究,以及临床心理学等(Swets,1996)。而近年来,研究者开始试着将信号检测论引入罪犯心理矫治领域(如Mossman, 1994; Ward & Dockerill, 1999;Grann, Belfrage & Tengstrom, 2000; Andrews & Bonta,2003)。

信号检测论的重要发现在于:人们在作出“肯定”或“否定”诊断时,实际上是包括2个过程:辨别(discrimination)和决策(decision)。所以简单地使用总体准确率来表示罪犯风险评估结论的准确性并不是一个值得推崇的方法,应该寻求那些能同时反映辨别和决策水平的数据指标。这样的指标有多种,但目前国际上公认的,仍是ROC这一指标的应用最为广泛(Arian,1998,宇传华,2000)。所谓ROC,其英文名为Receiver Operating Characteristic Curve(接受者操作特征曲线),也有称为Relative Operating Characteristic Curve(相对操作特征曲线),都简称ROC,具体见图1。

图1 任何决策标准(criterion)下,以Hit Rate为Y轴,以False Alarm Rate为X轴的ROC曲线Simpson和Fitter(1973)提出以“ROC曲线下的面积(Area Under Curve,简称AUC,记为A)做为诊断准确性的指标”。AUC的取值范围在0至1之间,值越大表示诊断准确性或判断能力越好。宇传华(2002)认为AUC到达0.9以上时诊断价值较高,0.7-0.9时诊断价值中等,低于0.7时诊断价值则较低。例如图中ROC曲线的AUC值为0.67,其诊断准确性较差,不具有诊断价值。

三、目前的发展趋势

正是因为将信号检测论理论引入到罪犯心理矫治领域,使得我们对罪犯评估结论形成过程有了新的认识:随着人类认识水平和解决问题能力的提高,特别是统计技术的迅猛发展,罪犯评估技术不再是一个简单的临床诊断过程,而是一个引入了风险管理与机率的观念,利用强大的统计方法,做出最终诊断结论的决策行为。

首先,评估结论的做出不再是依靠个人主观经验做出,而是利用研究分析和统计方法,从庞大而纷繁的资料中筛选值得信赖的预测因子(预测变量,predictor variables),最终形成一个较为稳定和精确的诊断统计模型(statistical models)。一般情况下,涉及诊断和预测的典型方程式为:   response variable=g(predictor variables,parameters,random noise)

其中的反应变量(response variable)也是因变量y,在罪犯评估中,y只有两个值,是二分类别变量。y=1如果表示评估结论为罪犯“高风险”,则y=0则代表为“低风险”。而预测变量(predictor variables)也是自变量x,对于方程式g而言,目前我们一般将其假设为一个具有k个预测变量x=(x1,x2,x3,…,xk)的logistic线性回归模型(linear logistic regression models),所以这一模型可以表达为更典型的方程式:

score(x)= 0+ 1x1+ 2x2+ 3x3+…+ kxk

通过对已有的资料或数据进行统计分析,或者对测谎专家测谎经验进行调查分析后,我们可以获得一些有在统计学上表现出来预测力较好的回归模型,例如M4、M5,具体数据如表2。

分别以这两个诊断模型为依据,进行罪犯风险评估,做出最后的诊断结论——“高风险”或“低风险”。然后对比最后事实上的再犯与否计算出相应的“击中率”和“虚报率”。如此反复多次以后,就可以得到若干对“击中率”和“虚报率”数据,并据此可绘制成两个诊断模型所分别对应的ROC曲线,结果如图2。

表2

注:因变量为score(x)

将上述数据转化成具体的诊断线性回归模型分别为

M4:score (x)=3.8 +3.1x1+2.4x2+2.1x3+2.6x4+1.4x5;

M5:score (x)=5.4 +4.3x1+2.7x2+2.2x3。

图2 根据实际数据绘出的模型M4和M5所对应的ROC曲线

从图2中我们可以非常直观地知道诊断模型M4(AUC=0.944)应是比诊断模型M5(AUC=0.78)诊断准确性更高的诊断模型。Grove等人对136个相关研究进行元分析发现.使用这类评估方法要优于传统的临床评估方法 (Grove et al, 2000)。

参考文献:

[1]Andrews, D. A., & Bonta, J.. The psychology of criminal conduct, third edition. Cincinnati, OH: Anderson. 2003.

[2]Leshowitz B. Comparison of ROC curves from one and two interval rating scale procedures. The Journal of Acoustical Society of America.1969(46).

[3]Swets, J. A.. Signal detention theory and ROC analysis in psychology and diagnostics: Collected papers. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Association. 1996.

[4]宇传华. ROC分析方法及其在医学研究中的应用. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (博士). 2000.

[5]Arian R van Erkel. Receiver operating characteristic (ROC) analysis: Basic principles and application in radiology. European Journal of radiology.1998(27).

[6]Simpson, AJ, & Fitter, MJ. What is the best index of detectability? Psychological Bulletin. 1973(80).

[7]余松林主编. 医学统计学.人民卫生出版社. 2002.

[8]Grove, W.M., Zald, D. H., Lebow, B. S., Snitz, B.E., & Nelson, C.. Clinical versus mechanical prediction: A meta-analysis. Psychological Assessment. 2000(12).

【摘要】罪犯的心理矫治是监狱劳教所在 教育 改造和教育挽救工作中,运用心理学的原理和方法,直接引人犯罪心理学的研究成果,通过对罪犯劳教人员开展心理测验、心理评估,掌握罪犯劳教人员个体心理结构特征,进行心理健康教育、心理咨询和心理治疗,帮助罪犯劳教人员消除不良心理及其他心理障碍、心理疾病,促使其心理结构向良性方向转化。罪犯的心理矫治,目前被看作除狱政管理、教育改造、劳动改造之外的第四大罪犯改造手段。在上世纪60年代以前,随着世界范围内各种心理学派的发展,心理矫治被应用到罪犯改造体系中,并出现蓬勃发展的势头,60年代以后因为其本身具有一定的局限性而被冷藏,但是经过实践的打击与发展,在80年代慢慢走向复苏,到如今发展迅速。而我国从90年代开始,心理矫治才在监狱系统中逐步发展起来。笔者研究了心理矫治在罪犯改造中的价值,和我国目前在此方面的理论研究和实施现状及存在的问题,在此基础上,借鉴国外一些先进理论及实践经验,结合我国的相关社会 文化 价值等基本国情,从而得出一些关于制度完善的思考与建议。

【关键词】罪犯的心理矫治;罪犯改造;实施现状

一、罪犯心理矫治的概念与地位作用

(一)罪犯心理矫治的概念

在世界范围内,心理娇治在罪犯改造中起着重要的作用,已成为监狱改造罪犯的重要手段,对此方面的理论研究也层出不穷。国外尤其是发达国家对此研究比较深入,并且在监狱实践中得到很好的运用。我国从上世纪80年代逐步引进这一模式以来,国内的许多学者纷纷对此理论在实践中的应用进行研究,主要涉及到我国监狱罪犯改造中心理矫治的适用现状以及对存在的问题进行相关对策的探索。

而首先研究的前提是准确地界定它的概念,根据我国的具体国情,可将“罪犯的心理矫治”定义为:监狱劳教所在教育改造犯人的工作过程中,运用心理学的原理和方法,直接引入犯罪心理学的研究成果,通过对罪犯劳教人员开展心理测验和心理评估,掌握罪犯劳教人员个体心理结构特征,用科学的方法进行心理健康教育、心理咨询和心理治疗,帮助罪犯劳教人员消除不良心理及其他心理障碍、心理疾病,促使其心理结构向良性方向转化。

罪犯的心理矫治是建立在一定的哲学基础之上的,人的理性和意识的存在,向善的基本人格因素和悔罪感的存在,为罪犯的心理矫治提供了人性基础。针对犯罪产生的个体因素采取的特殊预防 措施 ,主要是从犯罪产生的个体原因出发,通过对个体的生活指导、心理治疗、欲望克制等方式,改造与消除个人与社会不相适应的缺陷与矛盾,以达到预防某些个人走上违法犯罪道路的目的。刑罚本身没有什么意义,只有在为了实行一定的目的即矫正、教育罪犯的目的才具有价值,其认为刑罚只有在预防犯罪所必需的限度内进行实施才是正当的。

(二)罪犯心理矫治的地位作用

1、心理矫治在罪犯改造中的地位。心理矫治在罪犯改造中的地位问题关系到心理矫治在监狱系统内的推广和普及,关于罪犯心理矫治的地位问题,在我国主要存在几种观点:一是认为心理矫治是独立于狱政管理、劳动改造、教育改造等传统改造手段的改造罪犯的基本手段之一;二是认为罪犯心理矫治是现代罪犯教育改造体系的重要组成部分,是我国监狱的教育改造工作在新时期的深化和发展,它是一项相对独立的工作方法,具有不可替代的作用;三是认为罪犯心理矫治是监管改造罪犯的一种综合性方法和手段。根据司法部下发的《监狱教育改造工作规定》、《教育改造罪犯纲要》等一系列文件,笔者赞同罪犯心理矫治是现代罪犯教育改造体系的重要组成部分,是我国监狱的教育改造工作在新时期的深化和发展,它是一项相对独立的工作方法,具有不可替代的作用这一观点。

2、心理矫治在罪犯改造中的重要性。运用心理矫治手段对罪犯进行改造,已经成为监狱学界以及实践领域共同关注的焦点。发展完善罪犯改造中的心理矫治在理论和实践上都有重要意义。

(1)理论上的重要性。心理矫治的理论研究在我国产生时间晚,尚处于初步阶段,还远远不能满足现实需要。发展这一理论工作,将进一步深化我国罪犯心理矫治的研究,使监狱罪犯改造理论体系得到完善和充实。另外,将有利于监狱改造学科的发展。

(2)实践上的重要性。心理矫治在罪犯改造实践中发挥着非常重要的作用。首先,从罪犯角度来讲,心理矫治能满足罪犯的心理恢复和发展需求,弥补心理上的缺憾,使其适应社会的要求,实现自身的发展。其次,从监狱干警角度来讲,运用心理矫治对罪犯进行改造,有利于提高干警的自理素质和专业能力,完善其本身的发展,使其在工作中高效率的完成任务,实现较高的社会价值。再次,从监狱角度来讲,在实现监狱职能的目标下,运用心理矫治的手段将使改造任务更具针对性,能够对症下药,大大提高工作质量和工作效率,有利于建设人性化、文明化监狱。最后,从国家社会角度来讲,随着国际化程度的日益加深,我国的行刑制度和罪犯教育改造模式不断受到国外行刑趋势的影响。目前,国际行刑趋势已由“报应性司法”向“恢复性司法”转移。实施罪犯心理矫治适应国际行刑制度的趋势符合时代的发展要求。另外,实施心理矫治,将从罪犯内心根除犯罪起因,有利于“首要标准”的达到,有利于整个社会的安全和稳定。

二、我国罪犯心理矫治的发展与问题

(一)我国罪犯心理矫治的产生与发展

我国的罪犯心理矫治工作产生较发达国家晚,现在正处于起步阶段。约在改革开放初期,对罪犯的心理进行分析就有所涉及,但在大范围内受到重视是在20世纪90年代初期。由于改革开放,我国的犯罪率出现四、五次高潮,使得监狱在押罪犯数量猛涨,随着对罪犯改造工作的要求提高,以及心理学知识的日益普及,罪犯心理矫治工作逐渐得到人们的认可。

从1981年《全国第八次劳改工作会议纪要》提出要用心理学等科学知识改造罪犯,理论界开始对此进行研究。1983年6月,中国心理学会法制心理专业委员会宣告成立,随后,许多省、自治区、直辖市也成立了相应的学术团体,有组织、有计划地开展法制心理学的研究。法制心理学工作者在罪犯的心理矫治理论上的探索既有定性的理论探讨,也有定量的实证研究。   (二)我国开展罪犯心理矫治存在的主要问题

1.罪犯心理矫治定位模糊,认识不到位,重视程度不 够

首先,领导本身对其重视不够,关注的力度欠缺,没有将罪犯心理矫治纳入监狱改造的重要内容,所起引导作用没有发挥出来;其次,监狱管理机关内部人员大都树立了传统的监狱改造理念,不愿接受新兴事物,具有排斥心理,即使没有这种心理抵触情绪的人也会对其产生怀疑,认为这种方式成本高,见效慢,效率非常低,因此会主动避免使用该手段,从而阻碍了矫治工作的开展;再次,学界对罪犯心理矫治概念存在分歧,对它在监狱中的地位是否可被替代意见不统一,这就极大影响罪犯心理矫治的推广和普及;最后,罪犯本身对心理矫治认识不足,容易将其与精神病治疗联系起来,拒绝接受心理治疗。

2.罪犯心理矫治体系不规范

目前,我国关于罪犯心理矫治呈现出零散、被动、自发的特点。全国没有统一的指导标准和规范模式,各地区之间协调配合程度低,体系不完善,内容不明确。具体表现如下:

(1)组织机构和 规章制度 的设置存在漏洞。我国的罪犯心理矫治机构基本上存在四层,省、监狱、监区及罪犯内部小组,这样的机构设置看似很完整,但却存在实践方面的不足。首先,省级监狱管理局在设计罪犯心理矫治指导时,对监狱实际情况了解不到位,下级机关在配合执行过程中出现理论与实践脱节的现象。其次,机构的管理组成人员的身份定位模糊,存在着管教者和心理矫治者的矛盾,不仅给其本人带来困惑,也会因为其与罪犯之间的距离感致使罪犯不敢轻易对其袒露心声,矫治效果不明显。

(2)高素质的专业性队伍缺乏。心理矫治工作针对的是罪犯的心理问题,因此需要专业心理学人士对其进行心理矫治,帮助罪犯克服心理障碍和服刑期间出现的心理问题,促使罪犯心理素质的良性转化。而据2004年统计,全国监狱系统罪犯心理矫治工作人员中,71%是原来从事管教工作的民警,他们大都为半路出家,通过参加心理培训班,考取心理咨询师职业资格证取得心理矫治的基本资格,这样就会导致在工作中存在很多问题:一是人民警察的职业角色定位,导致与罪犯之间产生矛盾,罪犯很容易对其产生畏惧和抵触情绪,另外,警察的身份使得罪犯不敢真实表明自己的想法,出现治疗困境;二是监狱警察自身心理学的知识技术水平很难适应心理矫治的工作;三是矫治力量单一薄弱,罪犯心理矫治任务的繁重使得工作处于应付和走形式的局面。

三、 总结

由上述可知,我们一方面应该加强对心理矫治的重视与推广,定期对监狱机关内部人员进行相关方面的培训,同时让罪犯与工作人员树立起正确的相关认识;另一方面,我们应该加大对组织机构和规章制度的设置的完善,使其能够高效和有力地发挥作用,同时建立一支高素质的专业性队伍,专门针对罪犯的心理来进行研究与矫治,从而有效地改变罪犯的心理问题,维护社会稳定。

参考文献:

[1]狄小华著.罪犯心理矫治导论,群众出版社,2004,15

[2]章恩友著.罪犯心理矫治,中国民主法制出版社,2007,9

[3]吴宗宪.中国服刑人员自理矫治,法律出版社,2004:78

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理是指据生物医学信号特点,应用信息科学的基本理论和方法,研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息,并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文,大家可以参考以下内容哦!

摘 要: 生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。

关键词: 生物医学信号 信号检测 信号处理

1 概述

1。1 生物医学信号及其特点

生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。

1。2 生物医学信号分类

按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。

按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。

2 生物医学信号的检测及方法

生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤(见图1)。

①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。

生物医学信号检测技术包括:(1)无创检测、微创检测、有创检测;(2)在体检测、离体检测;(3)直接检测、间接检测;(4)非接触检测、体表检测、体内检测;(5)生物电检测、生物非电量检测;(6)形态检测、功能检测;(7)处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;(8)透射法检测、反射法检测;(9)一维信号检测、多维信号检测;(10)遥感法检测、多维信号检测;(11)一次量检测、二次量分析检测;(12)分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

3 生物医学信号的处理方法

生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。

3。1 频域分析法

信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而将时间变量转变成频率变量,帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X(f)描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小,直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换,研究信号所包含的各种频率成分,从而揭示信号的频谱、带宽,并用以指导最优滤波器的设计。

3。2 相干平均分析法

生物医学信号常被淹没在较强的噪声中,且具有很大的随机性,因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起,信号如果可以重复出现,而噪声是随机信号,可用叠加法提高信噪比,从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取,也用在近年来发展的心电微电势(希氏束电、心室晚电位等)的提取中。

3。3 小波变换分析法

小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展,是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前,小波的研究受到广泛的关注,特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域,被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性:多分辨率特性,保证非常好的刻画信号的非平稳特征,如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性,保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性,保证了其良好的时频局部定位特性;对称性,保证了其相位的无损;去相关特性,保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性,保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。

3。4 人工神经网络

人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来,其共性是由大量的简单基本单元(神经元)相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是:(1)并行计算,因此处理速度快;(2)分布式存贮,因此容错能力较好;(3)自适应学习(有监督的或无监督的自组织学习)。

参考文献

[1] 邢国泉,徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报(医学版),2006,20:459~460。

[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册,1992,4(15):203~212。

急求!实验心理学期考实验设计题 关于“信号检测论”的

你这个问题太复杂了噢 下面这个试验来自与北师大的考研模拟题 你先参考一下 是信号检测论的

设计一个“信号检测论”的心理学实验

一、实验背景 用有无法(Yse—NoMethod)测定被试的辨别力和判断标准时,用两种刺激——信号(SN)和噪音(N),信号和噪音的差别要足够小(一般接近被试的辨别阈限,可用传统心理物理法进行预备实验来确定),且信号和噪音的呈现顺序应为完全随机呈现。为了保证结果的稳定性,可选取有经验的被试或在实验过程中给被试以反馈(“对”或“错”)。实验后求出辨别力(d')和判断标准(β),并绘制等感受性曲线(ROC曲线)。ROC曲线是在d'不变和β值不等的条件下绘制的。d'和β的求法如下: d'=ZSN—ZN一β=OSN/ON 其中ZN和ZSN是根据信号分配的平均数(MSN)和噪音分配的平均数(MN)转换的标准分数。OSN和ON分别为ZSN和ZN在正态曲线上对应的概率密度值。 在用有无法测定被试的辨别力(d')和判断标准(β)时,首先要选择符合被试的信号(SN)和噪音(N)。如果选择的SN和N的差别太大,被试能够完全区分出来,就会夸大被试的辨别力,影响被试判断标准。所以,在正式实验前,一般要进行预备实验,选择出适合被试的信号和噪音,一般以接近被试的差别阈限(50%能正确判断)为宜或略大于差别阈限(80%能正确判断)。在正式实验时,主试随机呈现所有的信号和噪音(SN在先和N在先的次数各半,以排除顺序误差的影响)。此外,为了保证小组被试间的辨别力和判断标准具有可比性,一组被试可以只作一个预备实验,选择一组信号和噪音进行实验。一般一组实验至少要做100~200次以上。 在实验条件相同的情况下,不同被试的d'和β可能会有所不同,d'大的被试表明其辨别力较高,d'小的则表明其辨别力较低。β值高的被试在判断“是信号”时较为慎重。只有在有十分把握时才判断“是”信号,而β值低的被试则倾向于更多地将刺激判断为信号。被试的判断力(d')不受信号和噪音的先验概率(P(SN)和P(N))的影响,而判断标准(β)则随P(SN)、和P(N)的变化而变化。

二、实验目的 1.通过测定和比较不同被试的重量辨别能力和判定标准,学习信号检测论有无法。考察不同的先验概率下被试的辨别力和判断标准。 2.掌握信号检测论有无法的实验设计过程。

三、实验方法 (一)被试 全班同学,4人一组。 (二)实验仪器与实验材料 计算机的内部扬声器能够发出0-65535Hz频率的声音,采用700Hz频率的声音为信号,691Hz、692Hz、694Hz、696Hz、697Hz、698Hz的声音为噪音。如果不做预备实验,可以直接选择700Hz为信号(SN),697Hz为噪音(N)。 (三)实验设计与实验过程控制 1.预备实验 用700Hz的刺激分别与其他六个刺激比较。比较时按随机顺序呈现SN和N,且SN和N在前和在后的次数各五次。选出80%以上正确分辨率且声音差别最小的一组刺激。 2.让被试熟悉信号和噪音 当主试呈现刺激之后,让被试判定所呈现的刺激中有无信号,被试的反应很简单。“有”记为“+”,“无”汇为“-”。 3.正式实验 指导语:“这个实验是要测试你对声音差别的辨别能力,先呈现一个700Hz的声音刺激,记住这个信号的强弱。以下呈现的声音刺激没有一定规律,你认为是信号的就记下„+‟,认为不是信号的就记下„—‟,这50个刺激中,其中信号„25‟次,噪音„25‟次(如果信号的先验概率不等,则对被试说出信号与噪音出现的概论)。对于你的判定结果我们不做任何奖惩办法。请你认真如实的做完实验。” 以700Hz的刺激为信号(SN),较弱的声音为噪音(N),每个先验概率下刺激的呈现是完全随机的,而且SN和N在前和在后的次数相等。信号呈现的先验概论P(SN)为0.20、0.50和0.80。每个先验概率下做100次,总共做300次。因先验概率有三种,因此每小组的人数至少应为三人或三人的倍数。为了平衡练习或疲劳效应,不同先验概论的刺激呈现按如下顺序进行:0.20、0.50、0.80、0.80、0.50、0.20,并每种先验概论下的100次实验分为两个50次进行。为了平衡先验概率出现先后顺序对实验结果的影响,小组被试分为三组,每组的刺激呈现的顺序如下表18-1: 表18-1 刺激呈现顺序表 呈现顺序 呈现的刺激 被试反应(“+”或“-”) 1 SN 2 N 3 N ┆ ┆ n SN 第一组:0.20、0.50、0.80、0.80、0.50、0.20 第二组:0.50、0.80、0.20、0.20、0.80、0.50 第三组:0.80、0.20、0.50、0.50、0.20、0.80 4.每个被试要重复6个单元的实验(每个单元50次) 5.每次呈现时间为1000毫秒,两次间隔为2000毫秒,做50次休息1min。 6.换另一个被试,用同样的信号和噪音进行实验。

四、结果分析 1.分别统计小组几个被试的击中次数和虚报次数。 2.从转换表中查出与实验结果相应的Z与O值,并计算出不同先验概率下d‟和β值,填入表18-2中。 表18-2 三种先验概率P(SN)下被试的d‟和β P(SN) 0.20 0.50 0.70 P(y/SN) P(y/N) ZSN ZN ZSN纵坐标 ZN纵坐标 d‟ β

五、问题与讨论 1.比较被试的d‟和β值,并说明不同先验概率下被试的声音差别能力和判定标准有什么差异? 2.画出等感受性曲线。

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