（计算机应用技术专业论文）布尔代数学习稳定性的fmri研究.pdf

：、j j 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：至垂至全日期：丝! 竺：兰：2 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：至耋硷 导师签名：鱼耋 日期： 2 0 t o - 多罗 一 k 摘要 摘要 学习与记忆的认知能力一直是认知神经科学领域的热点问题。传统的关于 数学学习与记忆的认知能力的研究主要集中在数字计算和数字处理上，已获得 比较深入的认识。2 0 0 4 年，p o g g i o 等人在 n a m r e ) 杂志上提出假说，认为基 于稳定性的学习理论可能会得到认知功能的支持。随后，t a k a s h i m a 等( 2 0 0 7 ) 在 l e a r n i n g & m e m o r y ) ) 上从连通性的角度对空间学习的稳定性与不稳定性进 行了比较，指出不稳定和稳定学习轨迹的神经关联不同。但没有从概念的构成 到概念的巩固角度进行研究。为此，本研究主要通过信息粒( 基于知识的信息 单元) 构成和信息粒度( 概念的精确或细节程度) 的作用考察学习稳定性的认 知与神经机制。采用f m r i 方法，进行了一系列的三个阶段的实验，学习前的前 测、学习后完全掌握了规则的即时后测及学习和训练7 天后的长期测试。本文 尝试性采用了相同的单运算符b o o l e a n 规则( 如：p t q ) 和同质的双运算符的 b o o l e a n 问题( p t q - * p ) 的两种刺激呈现范式。 实验的基本假设是数学算式的结构加工遵循与信息处理类似的“粒化原 则，即随着学习和记忆，预期一个规则中的条件项能够与另一个条件项直接发 生结构和语义上的关联，形成“条件项规则运算符条件项的模式，并不断精 确和细节化，达到对信息粒自动提取的目的。最初的前测( 无记忆学习，规则 中的元素只是数据，没有任何意义) 中的提取是：p 、t 、q ，它是离散数据猜测 组合的过程；后测( 不稳定记忆学习，低粒度规则) 中的提取是：p 、t 、q 顺 序提取并通过运算符的语义将前后项聚合在一起的计算过程；这时的规则提取 由前测的数据转化为信息粒，学习任务( p t q - - * p ) 的组块符合“粒化原则 对 结构的预期，前两个条件项( p 、q ) 或后两个条件项( q 、p ) 在结构上产生直接 联系；长期测试( 稳定记忆学习，高粒度规则) 的提取是“q _ p ”，规则作为 一个信息粒( 一个概念或方法) 自动的提取。长时间以来，位于顶叶的认知功 能，被认为在数字编码和存储中发挥了重要的作用。为了进一步研究顶叶的认 知机制，本文进行了如下三个阶段的f m r i 实验。 前测是对没有学习的任务猜测的认知过程与机制的研究。研究目的：( 1 ) 北京下业大学1 二学博士学位论文 通过系统操纵不确定信息的客观概率，来考察被试猜测规则的过程；( 2 ) 通过 系统操纵不确定信息的客观概率，来考察被试通过规则猜测的计算过程的认知 机制，重点研究数据提取与主观猜测之间的关系。研究方法：采用规则提取任 务和具有优先级的两个运算符的计算任务对1 2 名大学生被试进行了猜测过程的 研究。研究结果：( 1 ) 猜测规则的激活区位于左侧偏侧化的项叶( 包括：项下 小叶和后中央回) ，而猜测算式计算的激活区位于双侧的顶叶( 左侧的顶下小叶、 左侧的后中央回和右项下小叶) 。这两个不同回路可能与项叶的功能有关，反 应了结构表征的不同。( 2 ) 猜测计算任务的激活区为：包含两个运算符的计算 问题相对于包含一个运算符的规则激活了部分相同的区域，位于左侧的顶下小 叶和后中央回，它可能是一个元素提取，与利用经验知识对运算符的猜测有关。 后测是对已学习和完全掌握的b o o l e a n 算术规则的即时提取和计算的认知 过程与机制的研究。研究目的：( 1 ) 通过提取低粒度( 概念或方法的精确或细 节程度低) 的正确率，来考察被试对已形成的不稳定规则的提取过程；( 2 ) 通 过提取低粒度规则，来考察被试完成计算任务过程的认知机制，重点研究规则 提取与计算任务之间的关系。研究方法：采用规则提取任务和具有优先级的两 个运算符的计算任务对1 2 名大学生被试进行了不稳定学习加工过程的研究。后 测结果：发现提取规则相对于计算任务激活的顶叶区域不同。( 1 ) 运算符具有 语义的低粒度规则提取激活了左侧的顶下小叶、后中央回和前中央回，这些区 域可能反应了对运算符的语义操作的功能，可能需要更多的认知努力。( 2 ) 具 有两个操作符的计算问题激活了双侧的顶上小叶、顶下小叶、楔前叶和右侧的 后中央回，这些区域可能与计算过程本身有关；可能与规则的提取从数据转变 成信息粒有关。 长期测试是对学习和训练7 天后的被试再次进行f m r i 实验的测试，是对学 习稳定性的认知过程与机制的研究。研究目的：( 1 ) 通过对高粒度( 概念或方 法的精确或细节程度高) 规则的提取，来考察被试提取规则的过程；( 2 ) 通过 高粒度规则的提取，来考察被试解决计算问题的认知机制，重点研究高粒度规 则提取与稳定学习的计算任务之间的关系。研究方法：采用规则提取任务和具 有优先级的两个运算符的计算任务对1 2 名大学生被试进行了稳定学习的计算问 题解决的认知能力研究。长期测试结果：( 1 ) 高粒度规则提取激活了后中央回 和顶下小叶。这些区域可能代表了高粒度的规则需要的认知努力更少，自动提 i l 摘要 取的效果。( 2 ) 基于高粒度规则的算式激活了左侧的顶下小叶、顶上小叶和后 中央回，这些区域可能反映了计算程序的简单化( 需要在某个组块完成的算术 运算的自动提取) 和高粒度引起的计算过程的难度降低，真正达到了稳定性的 效果。 本论文的创新之处主要有：( 1 ) 首次对逻辑代数学习的稳定性进行了f m r i 研究，突破了过去以可塑性为主的局限；( 2 ) 首次将信息论的信息粒和信息粒度 的概念引入到数学认知学习领域；( 3 ) 同时对相同记忆材料、同质的学习材料的 记忆效应和学习效应进行研究，便于考察信息粒度对记忆稳定性与学习稳定性 的影响。 最后，本研究也存在局限性。首先，本课题的实验虽然受到“基于稳定性 的学习理论可能和学习的脑机制的认知特性有更加直接的联系”的理论假设的 启发，但作为探讨高等数学学习稳定性的信息处理的初步研究，本论文只采用 了b o o l e a n 规则数学任务作为实验材料，而没有同时采用其它数学学习和本实验 两种材料直接进行被试内的对比。结论“学习稳定性在信息处理方面是否存在 共同机制”建立在将本研究的结果与已有的学习稳定的初等数学研究进行比较 的基础上，其说服力受到削弱。利用相同被试，进行初等数学和高等数学学习 稳定性的信息处理机制的对比是本课题未来研究的一个方向。第二，由于本实 验材料固有的局限，本研究只能初步认定对不同粒度的逻辑规则问题的解决和 大脑皮层的顶叶的变化密切相关，但无法说明其它数学领域的精确的神经网络 区域，在这方面本课题需要其它的数学领域的相关实验，如概率运算进行更深 入的研究。 关键词b o o l e a n 规则；记忆稳定性；学习稳定性；信息粒度；功能磁共振 i i i 北京丁业大学丁学博十学位论文j a b s t r a c t a b s t r a c t c o g n i t i v ea b i l i t yo fl e a r n i n ga n dm e m o r yh a sb e e nah o ti s s u ei nt h ef i e l do f c o g n i t i v e n e u r o s c i e n c e t h et r a d i t i o n a lr e s e a r c hi nm a t h e m a t i c a l l e a r n i n ga n d m e m o r yh a sb e e nf o c u s e do nn u m b e r - p r o c e s s i n g ， s oa st og a i ni n d e p t hc o g n i t i o n i n2 0 0 4 ，p o g g i oa n do t h e r sp u tf o r w a r dt h eh y p o t h e s i si n n a t u r e ”m a g a z i n et h a tt h e s t a b i l i t yt h e o r yo fl e a r n i n gm a yg e tt h es u p p o r to fc o g n i t i v ef u n c t i o n s u b s e q u e n t l y ， t a k a s h i m ae ta l ( 2 0 0 7 ) i nt h e l e a r n i n g & m e m o r y c o m p a r e dt h es t a b i l i t ya n d i n s t a b i l i t yo fs p a t i a ll e a r n i n gf r o mt h ep e r s p e c t i v eo fc o n n e c t i v i t y ，p o i n t i n go u tt h a t i n s t a b i l i t ya n ds t a b i l i t yo fl e a r n i n ga r ea s s o c i a t e dw i md i f f e r e n tt r a j e c t o r i e so f n e r v e s b u t l e y ( 1 i d n tr e s e a r c hf r o mt h ep e r s p e c t i v eo ft h ef o r m a t i o na n dc o n s o l i d a t i o no f t h i sr e s e a r c ha i m st o i n v e s t i g a t ec o g n i t i v ea n dn e u r a l m e c h a n i s m so fl e a r n i n gs t a b i l i t yp r i m a r i l yt h r o u g hi n f o r m a t i o ng r a n u l e ( as o r to f c o n c e p to rm e t h o d ) a n di n f o r m a t i o ng r a n u l a r i t y ( t h ep r e c i s i o no fc o n c e p to rt h el e v e l o fd e t a i l ) u s e df l v l r im e t h o d ，as e r i e so ft h r e es t a g e so fe x p e r i m e n t sw e r ec a r r i e d o u t ：t h ep r e - t e s tb e f o r el e a r n i n g ，t h ei m m e d i a t ep o s t - t e s ta f t e rl e a r n i n gw h e r et h e p r i n c i p l e sh a v eb e e nc o m p l e t e l ym a s t e r e da f t e rl e a r n i n ga n dt h el o n g - t e r n lt e s ta f t e r l e a r n i n g a n dt r a i n i n gf o rs e v e nd a y s t h i s p a p e ra t t e m p t st oa d o p tt h es a m e s i n g l e - o p e r a t o rb o o l e a nr u l e s ( e g ：pfq ) a n dh o m o g e n e o u sd o u b l e - o p e r a t o r b o o l e a np r o b l e m ( pf q p ) o f t w ok i n d so fs t i m u l u sp r e s e n t a t i o np a r a d i g m t h eb a s i ca s s u m p t i o ni st h a tt h es t r u c t u r e p r o c e s s i n gc y c l e o fe x p r e s s i o n s ， t o g e t h e rw i t ht h eg r a n u l a t i n gp r i n c i p l e ss i m i l a rt oi n f o r m a t i o np r o c e s s i n g ，w i t l l l e a r n i n ga n dm e m o r y ， i se x p e c t e dt oh a v ead i r e c ts t r u c t u r a la n ds e m a n t i cr e l e v a n c e b e t w e e no n ec o n d i t i o ne n t r yo far u l ea n dt h eo t h e r ，t of o r ma ”c o n d i t i o n a le n t r y r u l e so p e r a t o r s - c o n d i t i o n sf o re n t r y m o d e l ，a n dc o n s t a n t l ya c c u r a t ea n d d e t a i l - o r i e n t e dt oa c h i e v et h ep u r p o s eo fa u t o m a t i ce x t r a c t i o no fi n f o r m a t i o ng r a n u l e s t h ee x t r a c t i o ni nt h ei n i t i a lp r e t e s t ( n om e m o r y l e a r n i n g ， r u l e s ， o n l yt h ed a t a e l e m e n t s ，t h e r ei sn om e a n i n g ) i s ：p ， f ，q ，i ti st h ep r o c e s so fc o m b i n a t i o na n d f o r e c a s t i n go fd i s c r e t ed a t a ；t h ee x t r a c t i o ni nt h ep o s t t e s t ( u n s t a b l em e m o r y v 北京t 业大学工学博士学位论文 l e a r n i n g ，l o w s i z er u l e s li s ：p ， f ， q t h eo r d e re x t r a c t i o na n dac o m p u t i n g p r o c e s st op o l y m e r i z et h ea n t e c e d e n ta n dc o n s e q u e n tt h r o u g ht h es e m a n t i co p e r a t o r ；, b yt h i st i m e ，t h er u l e se x t r a c t e dw a sc h a n g e di n t oi n f o r m a t i o ng r a n u l e sf r o mt h e p r 争t e s td a t a ， c h u n k i n go fl e a r n i n gt a s k si si nl i n ew i t he x p e c t a t i o n so ft h es t r u c t u r e b yg r a n u l a t i n gp r i n c i p l e s ，t h ef i r s tt w oc o n d i t i o ne n t r i e so rt h el a t t e rt w o sm a d ea d i r e c tl i n ko ns t r u c t u r e ；t h ee x t r a c t i o no fl o n g - t e r mt e s t ( s t a b l em e m o r y l e a r n i n g ， h i g h - g r a n u l a r i t yr u l e s ) i s “pfq ，t h ea u t o m a t i ce x t r a c t i o no fr u l e s 弱a l l i n f o r m a t i o ng r a n u l e s ( ac o n c e p to rm e t h o d ) i th a sl o n gb e e ni m p l i c a t e dt h a tc o g n i t i v e f u n c t i o n sm e d i a t e db yp a r i e t a lc o r t e xm a yp l a yak e yr o l ei ns u c ha ne n c o d e da n d s t o r e dm e c h a n i s m h o w e v e r ，d i r e c te m p i r i c a le v i d e n c ei ss t i l l s p a r s e i no t h e r m a t h e m a t i c a la r e a s i no r d e rt of u l t h e rd e m o n s t r a t ep a r i e t a lc o g n i t i v em e c h a n i s m ，i ( 2 ) b ye x t r a c t i n gt h el o wg r a n u l a r i t yo ft h er u l e s ，t oe x a m i n et h es u b j e c t sw e r et o c o m p l e t et h ep r o c e s so fc o m p u t i n gt a s k sc o g n i t i v em e c h a n i s m s ， f o c u so nr u l e e x t r a c t i o na n dc a l c u l a t i o no ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt a s k s r e s e a r c hm e t h o d s ：t h e r o l ee x t r a c t i o nt a s ka n dh a sap r i o r i t yl e v e lt w oo p e r a t o rc o m p u t i n gt a s k st ot h e12 s t u d e n t sw e r et e s t e df o ri n s t a b i l i t yo ft h el e a r n i n gp r o c e s s r e s e a r c hr e s u l t ：i ti s f o u n dt h a te x t r a c t i o nr u l e sa c t i v a t e dd i f f e r e n ta r e a so ft h ep a r i e t a ll o b er e l a t i v et o c o m p u t i n gt a s k s ( 1 ) o p e r a t o rh a s t h es e m a n t i c so ft h ee x t r a c t i o no ft h el o w g r a n u l a r i t yo ft h er u l e sa c t i v a t e dt h el e f ti n f e r i o rp a r i e t a ll o b u l e ，p o s tc e n t r a lg y r u s a n dt h ef o r m e rc e n t r a lb a c k ，t h e s ea r e a sm a yr e f l e c tt h eo p e r a t i o no ft h eo p e r a t o r ， t h es e m a n t i cf e a t u r e sm a yr e q u i r em o r ec o g n i t i v ee f f o r t ( 2 ) w i t ht w oo p e r a t o r a c t i v a t e dt h eb i l a t e r a lc o m p u t a t i o no ft h ep a r i e t a ll o b u l e ， i n f e r i o rp a r i e t a ll o b u l e ， t h ef i g h tw e d g ei nl e a v e sa n d ，a f t e rt h ec e n t r a lb a c k ，t h e s ea r e a sm a yb er e l a t e dt o t h ec a l c u l a t i o np r o c e s si t s e l fr e l a t e d ，m a yb er e l a t e dt ot h ee x t r a c t i o no fr u l e sf r o mt h e d a t ai n t oi n f o r m a t i o ng r a n u l e s ， t h el o n g - t e r mt e s ti st h ef m r ie x p e r i m e n t7d a y sa f t e rl e a r n i n ga n dt r a i n i n gl a t e r o nt h es u b j e c t st os t u d yt h ec o g n i t i v ep r o c e s s e sa n dm e c h a n i s m so fl e a m i n gs t a b i l i t y r e s e a r c hp u r p o s e ：( 1 ) t h r o u g ht h ee x t r a c t i o no ft h er u l e so fh i g h - g r a n u l a r i t y ( t h e p r e c i s i o no fc o n c e p ta n dt h el e v e lo fd e t a i li sh i g h ) ，t oe x a m i n et h ep r o c e s so f e x t r a c t i o nr u l e sw e r et e s t e d ；( 2 ) t h r o u g hah i g hg r a n u l a r i t yo ft h er u l ee x t r a c t i o n ， w e r et e s t e dt oe x a m i n et h ec o g n i t i v em e c h a n i s mt os o l v ec o m p u t i n gp r o b l e m s ， f o c u s i n go nh i g h r u l ee x t r a c t i o na n ds t a b i l i t yo fg r a i ns i z et os t u d yt h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h ec o m p u t i n gt a s k s r e s e a r c hm e t h o d s ：1 1 1 er o l ee x t r a c t i o nt a s ka n dh a sa p d 甜t yl e v e lt w oo p e r a t o rc o m p u t i n gt a s k st ot h e12s t u d e n t sw e r et e s t e df o ras t a b l e l e a r n i n gp r o b l e m s o l v i n gc o g n i t i v ec o m p u t i n gr e s e a r c h t h er e s u l t s ：( 1 ) h i g h g r a n u l a r i t yr u l ee x t r a c t i o nt oa c t i v a t et h ep o s t c e n t r a lg y r u sa n di n f e r i o rp a r i e t a l l o b u l e t h e s ea r e a sm a yr e p r e s e n tah i g hg r a n u l a r i t yo ft h er u l e sn e e dt ob el e s s c o g n i t i v ee f f o r tt oa u t o m a t i c a l l ye x t r a c tt h er e s u l t s ( 2 ) i sb a s e do nh i g h l yg r a n u l a r v i i s t a b i l i t ym a yb em o r ed i r e c t l yr e l e v a n tt ot h ec o g n i t i v ec h a r a c t e r i s t i c s o fb r a i n m e c h a n i s m so fl e a r n i n g ， a st h ei n i t i a li n f o r m a t i o np r o c e s s i n gr e s e a r c ht oe x p l o r e t h es t a b i l i t yo ft h ec o m p l e xm a t h e m a t i c sl e a r n i n g ，t h i sp a p e ro n l yu s e dt h eb o o l e a n r u l e so fm a t h e m a t i c a lt a s k s a se x p e r i m e n t a lm a t e r i a l ，i n s t e a do fu s i n go t h e r m a t h e m a t i c sl e a r n i n ga st w ok i n d so fm a t e r i a l st om a k ead i r e c tc o m p a r i s o nw i t h i n s u b j e c t s c o n c l u s i o n w h e t h e rl e a r n i n gs t a b i l i t yh a s ac o m m o nm e c h a n i s mi n i n f o r m a t i o np r o c e s s i n g i sb a s e do nt h ec o m p a r i s o nb e t w e e nt h er e s u l t so ft h i ss t u d y w i t ht h ep r e e x i s t i n gl e a r n i n gs t a b l es t u d yo fe l e m e n t a r ym a t h e m a t i c s ，s ot h a tt h e p e r s u a s i o n h a sb e e nd i m i n i s h e d u s i n gt h es a m es u b j e c t s ，t om a k eac o m p a r i s o no f t h ei n f o r m a t i o n - p r o c e s s i n gm e c h a n i s mo fl e a r n i n gs t a b i l i t yb e t w e e ne l e m e n t a r y m a t h e m a t i c sa n da d v a n c e dm a t h e m a t i c si sad i r e c t i o nf o rf u t u r er e s e a r c h s e c o n d ， b e c a u s et h ei n h e r e n tl i m i t a t i o n so ft h i se x p e r i m e n t a lm a t e r i a l ，t h i ss t u d yc a no n l y p r e l i m i n a r i l ya f f i r mt h a tt h ep r o b l e m s o l v i n go fl o g i c a lr u l e sf o rd i f f e r e n tg r a n u l a r i t y i sc l o s e l yr e l a t e dt ot h ec h a n g e so ft h ep a r i e t a ll o b ei nt h ec e r e b r a lc o r t e x ，b u tc o u l d n o ts a yt h ee x a c ta r e ao fn e u r a ln e t w o r k so fo t h e rm a t h e m a t i c sa r e a s ，i nt h i sr e g a r d ， t h i ss t u d yn e e d sr e l a t e de x p e r i m e n t so fo t h e rm a t h e m a t i c sa r e a s ，s u c ha st h em o r e i n - d e p t hs t u d y o fp r o b a b i l i s t i co p e r a t i o n s v i i i i x 。 北京工业大学工学博十学位论文 x 目录 目录 摘要i a b s t r a c t v 第1 章绪论”l 1 1 课题研究背景和意义l 1 1 1 学习与记忆的关系2 1 1 2 信息粒度和学习的关系4 1 1 3 课题研究的意义4 1 2 国内外研究现状6 1 2 1 神经科学物质层面6 1 2 2 认知科学一功能层面6 1 2 3 人工智能应用层面7 1 3 本课题研究的内容”7 1 3 1 选择b o o l e a n 代数的合理性8 1 3 2 学习稳定性的阶段性实验8 1 3 3 蹦r i 方法”1o 1 3 4 学习稳定性的认知框架”1 0 1 4 创新性工作”1 1 1 4 1b o o l e a n 规则学习、记忆的稳定性1 1 1 4 2 信息粒度和学习、记忆稳定性的关系”1 2 1 5 本文结构1 2 第2 章问题的提出及研究假设1 5 2 1 问题的提出15 2 1 1 缺乏从信息论的角度探讨学习和记忆1 5 2 1 2 前测对后测的影响”1 6 2 1 3 后测对长期测试的影响”1 6 2 2 本研究的主要思路1 7 2 3 研究总体假设18 2 4 研究方法“1 9 2 5 研究的理论意义1 9 2 6 本章小结”2 0 第3 章实验设计2 l 3 1 研究依据2 1 3 2f m r i 实验设计2 2 3 3 实验范式的确定2 3 3 4 实验方法2 4 3 5 实验程序2 5 3 6 实验材料2 8 3 7 本章小结3 0 第4 章学习不稳定性和猜测的顶叶变化3 l 4 1 实验目的3 l 4 2 材料和方法3 1 4 2 1 被试3l 4 2 2 刺激材料3 2 x 1 北京工业大学t 学博十学位论文 4 2 3 程序3 3 4 3f m r i 数据和分析3 4 4 3 1f m r i 数据采集3 4 4 3 2 数据分析3 5 4 4 结果3 6 4 4 1 行为结果3 6 4 4 2 伽r i 结果3 7 4 5 讨论3 8 4 6 本章小结4 3 第5 章稳定和不稳定学习顶叶的变化4 5 5 1 实验目的4 5 5 2 材料和方法4 7 5 3f m r i 数据和分析4 7 5 4 结果4 7 5 4 1 行为结果4 7 5 4 2 蹦r i 结果4 9 5 5 讨论51 5 6 本章小结5 5 第6 章学习稳定性相对于记忆稳定性5 7 6 1 记忆稳定性和学习的稳定性的分离5 8 6 1 1 学习的阶段性及顶叶的变化”5 9 6 1 2 加工方式与阶段性6 0 6 1 3 信息粒的作用”6 0 6 2 学习的系统性“6 1 6 3 学习稳定性的知识表示6 l 6 4 本章小结”6 2 第7 章学习稳定性的阶段性一6 3 7 1 三个时点的不同效果6 3 7 2 结果6 8 7 3 讨论- 7 1 7 4 本章小结7 3 第8 章学习稳定性的认知结构7 5 8 1 模型建立的必要条件7 6 8 2 已有的实验依据7 6 8 2 1 可塑性和稳定性的相互影响7 6 8 2 2 信息粒度对记忆稳定性的影响”7 7 8 2 3 规则提取的能力对稳定性的影响”7 9 8 2 4 工作记忆的调控能力对稳定性的影响8 0 8 3 模型的建立8 l 8 3 1 基于信息粒聚合度的稳定性学习8 2 8 3 2 基于信息粒的连通性”8 4 8 3 3 优化认知学习模型”8 5 8 4 本章小结8 6 结论8 9 i 8 9 9 0 9 1 3 1 理论的进一步研究“9 l 3 2 实验的进一步研究9 l 参考文献9 3 攻读博士学位期间取得的研究成果1 0 3 附录10 5 致谢1 2 1 x l l l ? 北京工业大学t 学博士学位论文 v -_-_-_j_ii，_1j 一 第1 章绪论 第1 章绪论 关于数学学习的一些突出性问题是人们如何有效地储存、提取事实或规则 以及它们不同的语义特征，事实或规则的不同特性是如何“聚合”( c l u s t e r i n g ) 在 起的，人们又是如何对不同特性之问的关联进行评定的。忘记或错误提取事 件的相关特性是经常会遇到的现象，例如，学生在进行算术运算时会出现一个 四则运算的计算错误。一般我们都有这样的体验，熟悉的事实或计算比不熟悉 的事实或计算的回忆效果好，这可能是由于我们在学习时已经把它与相关的特 征“聚合”在一起，所以稳定的记忆比不稳定的记忆提取效果好。那么，学习 是不是总与记忆“联系”在一起呢? 对这一问题的回答是否定的，通常我们都有 这样的体会：学习过的知识，但想不起怎样去解决问题；能记起一个规则，但却 不一定能运用它去解决实际问题：记得学习过的知识，但想