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基于细粒度迁移的跨场景认知能力评估方法

中国科学：信息科学 2023年第4期53卷 647-662页

作者：张迎伟陈益强于汉超杨晓东谷洋中国科学院计算技术研究所移动终端与新型计算北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 鹏城实验室深圳518066 中国科学院前沿科学与教育局北京100864

认知健康是大脑健康的重要组成部分,与个体全生命周期的正常发展密切相关.目前,非受限普适场景下的认知能力评估已成为实现认知障碍相关疾病早期预警的重要途径.然而,在医疗、家庭等不同计算场景下,因感知设备、认知评估流程等的不同,... 详细信息

认知健康是大脑健康的重要组成部分,与个体全生命周期的正常发展密切相关.目前,非受限普适场景下的认知能力评估已成为实现认知障碍相关疾病早期预警的重要途径.然而,在医疗、家庭等不同计算场景下,因感知设备、认知评估流程等的不同,往往存在不同场景间评估模型相互适用难的问题.针对以上跨场景认知能力评估挑战,本文提出了一种参数自适应的细粒度迁移学习方法 ***-TL基于随机森林模型实现,通过参数自适应的个体分类器评估策略和领域自适应的决策树生长机制实现参数无关的个体分类器聚类评估和决策树细粒度进化生长.通过在临床认知评估和公开基准数据集上进行实验验证,证明了PAFG-TL方法在跨场景认知能力评估中的有效性.

关键词：参数自适应细粒度迁移学习跨场景认知能力评估

基于云模型的城市轨道交通调度员认知能力评估

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城市轨道交通研究 2022年第12期25卷 138-142,147页

作者：方铖黄远春朱琳上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

为全面直观了解轨道交通整体运营调度员的认知能力,减小认知能力评估过程中的模糊性和随机性,提出基于云模型和改进CRITIC权重法相结合的运营调度员认知能力评估模型。以随机抽取的202名运营调度员认知能力评估为例,基于运营调度员作业... 详细信息

为全面直观了解轨道交通整体运营调度员的认知能力,减小认知能力评估过程中的模糊性和随机性,提出基于云模型和改进CRITIC权重法相结合的运营调度员认知能力评估模型。以随机抽取的202名运营调度员认知能力评估为例,基于运营调度员作业特征分析,选取13个反应认知能力指标作为云模型变量,结合改进的CRITIC权重法计算每个指标的云模型数字特征;通过对评价云模型和综合结果云模型分布的比较,得到所分析的运营调度员认知能力等级介于“正常”和“较强”之间,验证了模型的有效性和合理性。

关键词：城市轨道交通运营调度员认知能力评估云模型

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认知能力评估工具的研究进展

职业与健康 2023年第5期39卷 715-720页

作者：张志龙刘飞虎卢宏亮马晓岩朱霞陕西中医药大学公共卫生学院陕西咸阳712046 空军军医大学军事医学心理学系陕西西安710032

认知能力评估是指运用一定的工具对个体认知能力进行定量化描述的过程,评估工具是影响评估结果的重要因素。认知评估工具的发展历经量表评估时期,目前正处于计算机化认知评估时期。本文综述了各时期常用的认知评估工具及其优缺点,着重... 详细信息

认知能力评估是指运用一定的工具对个体认知能力进行定量化描述的过程,评估工具是影响评估结果的重要因素。认知评估工具的发展历经量表评估时期,目前正处于计算机化认知评估时期。本文综述了各时期常用的认知评估工具及其优缺点,着重介绍现阶段认知评估工具并分析其存在的问题;未来认知评估工具的研制应注重丰富评估内容,提高评估效率和生态效度。

关键词：认知能力认知能力评估计算机化认知评估系统

“走向未来数字世界”的多级自适应认知能力评估--以PIRLS2021阅读素养测试为例

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语文建设 2021年第24期 18-22页

作者：刘晶晶万爱莲湖北第二师范学院

国际阅读素养进展研究于2021年首次采用了"走向未来数字世界"的多级自适应测试MST技术。本文通过介绍基于多级自适应技术的PIRLS2021项目的特点及实施过程,以期为完善我国基础教育阅读素养评价体系建设,深化素养评价的本土实践提供借鉴。

关键词：多级自适应测试阅读素养认知能力评估

基于脑电信号耦合关系分析的空间认知能力评估方法研究

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基于脑电信号耦合关系分析的空间认知能力评估方法研究

作者：唐昊燕山大学

学位级别：硕士

随着脑科学与脑机接口技术的不断进步,空间认知能力受到了广泛的关注。探索空间认知能力与大脑关系是关键的第一步,空间认知能力的评估方法以量表和设计测试任务为主,本文将以量表作为测试任务并对脑电数据进行分析,探究空间认知能力与... 详细信息

随着脑科学与脑机接口技术的不断进步,空间认知能力受到了广泛的关注。探索空间认知能力与大脑关系是关键的第一步,空间认知能力的评估方法以量表和设计测试任务为主,本文将以量表作为测试任务并对脑电数据进行分析,探究空间认知能力与脑电耦合特征的关系,以此作为空间认知能力的评估标准。首先,本文建立融合脑电信号与量表的空间认知评估系统,设计基于量表的实验流程,实验组被试在完成前测与后测期间经过空间认知能力的训练,而对照组不经过任何训练,将被试前测与后测的量表得分进行t检验,对比两组空间认知能力提高的程度与差异,结果表明经过训练可以提高被试的空间认知能力。其次,本文利用排序相关互信息方法对脑电数据进行特征提取,并应用XGBoost分类方法对前测与后测脑电耦合特征进行分类,通过分类验证训练有效果的同时,探究脑电耦合特征在空间认知能力差异上的可分性,此方法可以用作认知能力评估,之后对耦合特征进行频段与脑区的特征重要性分析。最后,在耦合特征的基础上构造脑网络,对其结构与属性进行差异性分析,探究脑网络特征在空间认知能力差异上的作用,利用耦合特征与脑网络特征组合进行XGBoost分类,发现此特征组合更具有可分性,可以更好的评估空间认知能力。之后对脑网络特征进行特征重要性分析。我们招募36名青年被试进行量表测试实验并采集脑电数据,研究结果发现,利用我们的特征方法可以区分出空间认知能力的差异性,一些频段和脑区的特征具有明显的可分性。这些特征可以作为评估青年空间认知能力变化的标准。此发现可以为今后空间认知能力的研究打下基础,并且提供了一种研究脑电特征与空间认知能力关系的方法。

关键词：空间认知 EEG 认知能力评估空间认知量表脑网络

基于钢琴视奏的认知能力客观定量测量方法研究

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基于钢琴视奏的认知能力客观定量测量方法研究

作者：苏昱潮华南理工大学

学位级别：硕士

脑健康是人类健康和幸福的基础,是现代社会建设和发展的重要支柱。认知能力是大脑最高级的能力,关系到大脑的健康和人类的智慧水平。随着现代医学的长足发展,人们已经可以更加深入地了解大脑的功能和作用,为大脑认知能力的评估提供了理... 详细信息

脑健康是人类健康和幸福的基础,是现代社会建设和发展的重要支柱。认知能力是大脑最高级的能力,关系到大脑的健康和人类的智慧水平。随着现代医学的长足发展,人们已经可以更加深入地了解大脑的功能和作用,为大脑认知能力的评估提供了理论支持。现有评估认知能力方式一般为量表评估或者行为观察,容易受各种主观因素影响并且需要专业人员测试,缺乏客观性。而客观测量方法多针对具体病因,并且测量条件复杂,不利于长期跟踪分析。本文针对认知能力的客观测量,研究了一种基于钢琴视奏的认知能力客观定量评估方法,主要的工作和创新点如下:(1)基于认知心理学的信息加工学说结合通信理论知识,提出认知能力客观测量三要素。通过对认知能力客观测量的信息来源与指标进行分析,根据执行能力与认知能力的关系和音乐干预理论提出利用钢琴视奏评估大脑认知能力的方法。(2)基于实验室发明的声手谱与研发的电子琴,设计搭建钢琴视奏测量平台,实现视奏指法题目的出题控制和实时采集预处理视奏数据的功能,为测量手指灵活度跨度信息和量化评估认知能力提供一种可行方案。(3)提出一种认知能力量化评分方法,通过分析受试者在钢琴指法视奏任务中基于手指灵活度修正的速度表现和基于手指跨度修正的准确率表现,采用信息融合方式综合评估认知能力。该方法结合个体的手指灵活度和跨度信息进行评判,消除了手指机能、结构等与认知无关的生理因素的影响,同时从个体的手眼协调能力、空间定位能力、反应速度等多角度综合评估认知能力,以评分的形式来更全面科学地衡量个体的认知水平。最终,设计难度实验、跟踪实验以及验证实验,对该方法进行了全面的评估,证明了该方法不仅能展现同一受试者在不同时间和不同难度下认知能力的变化,还能展现青年群体中不同受试者在同种情境下认知能力的差异。

关键词：认知能力评估客观测量钢琴视奏手指信息信息融合

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老年听力下降与认知能力下降的相关性分析

老年听力下降与认知能力下降的相关性分析

作者：鲍羿岐吉林大学

学位级别：硕士

目的本研究收集符合条件的老年性听力下降样本,通过量表评估其听觉水平及认知功能,分析听觉差异及认知功能差异以评估老年性听力下降与认知功能下降程度,进而探索老年听力下降与认知能力下降的相关性,以期通过量表全面评价老人的综合状... 详细信息

目的本研究收集符合条件的老年性听力下降样本,通过量表评估其听觉水平及认知功能,分析听觉差异及认知功能差异以评估老年性听力下降与认知功能下降程度,进而探索老年听力下降与认知能力下降的相关性,以期通过量表全面评价老人的综合状态,从而为临床诊断分类及早期干预、治疗提供帮助。方法以2021年11月-2022年9月于吉林大学中日联谊医院耳鼻咽喉头颈外科行听力学检查及认知能力评估的60位年龄大于等于60岁的老年人为研究对象,其中30位无听力下降的健康老年人为对照组。30位年龄大于等于60岁的存在双侧对称性听力下降的的老年人为实验组。两组均通过纯音听阈测试、声阻抗测试、言语测听(含噪声)、ABR、DPOAE进行听力学测试,并进行老年听力障碍量表-筛查版(HHIE-S)、听觉言语空间质量量表-12项版本(SSQ-12)、空间言语量表-中文简版(C-SHQ12)的听觉量表评估。此外,两组对象还通过蒙特利尔认知评估量表-中文普通话版(MoCA)、数字广度测验(DST)、Rey听觉词语学习测验(RAVLT)、Stroop色词干扰测验(SCWT)进行认知能力的评估。结果1、听觉量表差异分析(1)比较实验组与对照组听觉量表HHIE-S评分,通过t检验结果显示:对照组结果显著低于实验组(P认知量表差异分析(1)比较实验组与对照组认知能力评估量表MoCA、SCWT评分,通过t检验结果显示:实验组老人评分结果均低于对照组,差异有统计学意义(P认知能力评估量表DST、RAVLT评分,通过t检验结果显示:实验组老人认知能力评估量表DST、RAVLT得分均高于对照组,差异有统计学意义(P评估量表得分及认知能力量表评估得分,通过LSD方法事后多重比较进行分析结果显示:实验组不同程度耳聋的听觉评估量表得分存在差异(P认知能力量表评估得分未见明显差异。4、不同性别的量表差异分析分析实验组不同性别的听觉评估量表得分及认知能力量表评估得分结果显示:实验组不同性别的听觉评估量表得分及认知能力量表评估得分未见明显差异。结论1、听力下降的老人听力下降的同时其认知能力也出现下降。2、听觉量表评估可作为临床诊断的辅助手段,同时可以评估其听力下降程度。3、可通过多个量表综合评估老年性聋的患者的认知功能,为临床诊断提供更多可能。

关键词：老年人听力下降认知能力评估认知障碍

视线估计关键技术研究及其在认知评估场景的应用

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视线估计关键技术研究及其在认知评估场景的应用

作者：张瀚林哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

视线估计是一种可以在无接触情况下获取眼动信息的技术方法，目前越来越受到人们的关注，在人机交互、医学诊断等领域得到越来越广泛的应用。视线估计主要有基于模型和基于外观两种方法。其中，基于模型的方法由于需要特定的设备以及要... 详细信息

视线估计是一种可以在无接触情况下获取眼动信息的技术方法，目前越来越受到人们的关注，在人机交互、医学诊断等领域得到越来越广泛的应用。视线估计主要有基于模型和基于外观两种方法。其中，基于模型的方法由于需要特定的设备以及要求用户进行眼球参数校准，因此应用场景相对受限。所以设备要求相对较低、应用场景相对较广的基于外观的视线估计方法逐渐成为主流。　　目前基于外观的视线估计算法在实际应用中主要存在三个问题：一是视线三维起点的估计精度较低，影响注视点的计算精度;二是现有的基于外观的视线估计算法没有考虑用户的眨眼行为，视线估计结果可靠性低;三是基于外观的视线估计算法在实际应用场景中的效果有待进一步验证。为解决以上问题，本文展开了相关研究，主要研究内容如下：　　改进了视线三维起点估计方法。通过利用三维人脸重建算法在视线估计过程中生成个性化三维人脸模型，再将该模型转化为规范化个性化三维人脸模型。使用规范化三维人脸模型求解视线三维起点，从而提升精度。分别在单目RGB相机和单目近红外相机场景下对算法进行了测试，证明所改进的方法能够取得4cm以下的估计误差，同时有较好的距离鲁棒性和方向鲁棒性。　　构建了多任务视线估计网络来感知视线估计过程中用户的眨眼行为，通过后处理的方式修正用户眨眼所导致的不可靠视线估计数据。还提出了跨数据集多任务网络训练策略，解决缺乏多任务视线估计数据集的问题以及负迁移问题。通过设计认知能力评估模拟场景对算法进行验证。实验结果证明与单任务视线估计网络相比，使用多任务视线估计网络计算认知能力评估指标时真正例率更高，假正例率更低，可以提升视线估计结果的可靠性。　　构建了认知能力评估系统对算法进行测试。针对认知能力评估需求确定了系统主要功能模块，构建了认知能力评估系统。针对孤独症患者的形状、颜色、表情、社交关系认知能力设计了认知能力评估范式。使用商用眼动仪采集认知能力评估范式中的眼动数据，证明认知能力评估范式的合理性。最后将前面所研究算法集成到系统中，采集相关眼动数据，并与商用眼动仪的数据作对比，证明所提出的算法能够在认知能力评估场景中应用，并具有泛化到孤独症认知能力评估场景的潜力。

关键词：视线估计三维人脸重建认知能力评估多任务学习

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影响作业绩效的认知心理因素及其实验研究

人类工效学 2009年第2期15卷 33-34,43页

作者：兰爽哈尔滨商业大学轻工学院哈尔滨150028

文章对个体认知能力的测试及评估方法进行了研究。首先,针对存在明显个体差异的主要认知心理因素,设计开发了多项认知心理测试项目,依据各项目的测试内容、测试仪器、测试指标,对哈尔滨商业大学188名学生进行了认知水平实验。实验结果表... 详细信息

文章对个体认知能力的测试及评估方法进行了研究。首先,针对存在明显个体差异的主要认知心理因素,设计开发了多项认知心理测试项目,依据各项目的测试内容、测试仪器、测试指标,对哈尔滨商业大学188名学生进行了认知水平实验。实验结果表明,设计的测试项目可操作性强,测试指标完整、准确,可据此进行认知能力的评估。在此基础上,提出了基于模糊综合评价法的个体认知能力评估模式。

关键词：认知心理认知能力测试认知能力评估作业绩效