大脑信息获取与信息加工的状态识别-论文.pdf

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1、2014年8月计算机工程与设计Aug．2014第35卷第8期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVoI．35No．8大脑信息获取与信息加工的状态识别周宇。，粟觅一，吕胜富。(1．北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京100124；2．辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院，辽宁抚顺113001；3．磁共振成像脑信息学北京市重点实验室，北京100053)摘要：为识别大脑信息获取与信息加工的状态，研究基于眼动的脑功能状态识别方法。使用眼动装置获取人类在阅读统计图时信息获取和信息加工的眼动数据，分析信息获取和信

2、息加工过程的眼动模式差异；提取具有显著差异性的眼动特征，使用支持向量机(SVM)对人类信息获取和信息加工过程对应的脑状态进行识别。实验结果表明，不同的眼动模式反映了大脑不同的工作状态，通过眼动信息识别大脑的认知状态是可行有效的。关键词：信息获取；信息加工；状态识别；眼动；支持向量机中图法分类号：TP391．4文献标识号：A文章编号：1000—7024(2014)08-2860-04BrainstaterecognitionofinformationaccessandinformationprocessingZHOUYu，LI

3、Mi，。，u，LUSheng-fu，。(1．CollegeofElectronicInformationandControlEngineering，BeijingUniversityofTechnology，P,eijing100124，China；2．SchoolofComputerandCommunicationEngineering，LiaoningShihuaUniversity，Fushun113001，China；3．BeijingKeyLaboratoryofMRIandBrainInformatics，Ber

4、ing100053，China)Abstract：Torecognizehumanbrainstatesoftheinformationaccessandtheinformationprocessing，therecognitionmethodofthebrainfunctionstatebasedontheeyemovementwasinvestigated．Firstly，eyemovementdatafortheinformationaccessandtheinformationprocessingwhilehuman

5、readingthestatisticalgraphswereacquiredbyusingtheeyetrackerandthedifferenceofeyemovementpatternsbetweentheinformationaccessandtheinformationprocessingwasanalyzed．Then，theeyemovementfeatureswiththesignificantdifferencewereextracted．andthebrainstateoftheinformationac

6、cessandtheinformationproces—singwasrecognizedbyusingthesupportvectormachine(SVM)．Theresultssuggestthattheeyemovementpatternsofthein—formationaccessandtheinformationprocessingaredifferent，andthebrainstatecanberecognizedeffectivelywiththeeyemove—meritinformation．Keyw

7、ords：informationaccess；informationprocessing；staterecognition；eyemovement；supportvectormachine时不同的视觉行为，这种不同的视觉行为反映了大脑处于0引言不同的工作状态或思维状态_8_“]。人脑在信息加工时，首大脑状态识别研究领域中，关于情感模型L1]、人脸表情先从外界获取信息，然后进行信息整合处理。由于在获取识别l2。]、语音信号情感识别[4-6]、情感仿生代理[7]等情感识外部视觉信息和整合加工信息时的脑工作状态不同，对应别的研究较

8、多，而涉及人类工作状态识别的研究较少。信息的眼动模式或许存在差异。统计图是人们日常生活十分重获取和信息加工状态属于工作状态中的2种基本脑功能状要的信息载体，统计图阅读过程中涉及多种大脑信息处理态，研究其识别问题对工作状态识别的研究具有一定帮助。过程，其中最基本的信息处理包括信息获取(值的提