信号与认知系统

成绩构成

• 10%的期中考试+30%期末考试+10%平时成绩(出勤、提问、笔记等)+50%实验报告
• 平时成绩：课堂发言可以用整理课程笔记代替，大概发言3次分数就满了。
• 实验报告：两次个人作业，1次团队作业（每年都换题没啥参考价值）。团队作业5人以内自己组队，也可以自己一个人做，3选1。个人作业3选1。60分的作业，50封顶，大部分人都是满分。

独立完成实践作业1 (20分)：词向量与创造力

1. 使用词向量：下载Glove 100维词向量（下载地址），尝试读取“dog”的词向量。
2. 余弦距离：计算 dog与bone, bird, dig, door, cat, wolf之间的词向量的相关系数（3分），并找到词表中与“dog”相关系数最高的词（3分）。
3. 计算创造力：想出10个词使其尽可能不相关，然后用词向量计算每两个词之间的相关系数并取平均，参考Olsen et al，2020评估你的创造力在人群中的水平（8分）。
4. 你的创意（6分）

独立完成实践作业2 (20分)

1. 根据所给的实际脑电数据A和文献，重现文献部分结果(绘制脑电频谱) （6分）。
2. 讨论脑电结果受试次和被试个数的影响，比如画出关键实验指标随试次和被试个数变化的曲线（8分）
3. 脑电数据A、B中是否存在自发的alpha振荡（10Hz左右的神经振荡）？ （6分）

独立完成实践作业3 (20分)

1. 模型训练:下载Glove 100维词向量（下载地址），使用文本的glove词向量训练CBOW模型（文本自选），要求CBOW模型能够利用前后2个词来预测当前词(参考CBOW实现代码)。
2. 模型试用: 使用训练好的CBOW模型预测下列句子中空白处最可能的单词以及非常不可能的单词（12分）。

I ate a _____ for breakfast.

I saw a huge _____ yesterday.

3. 你的创意（8分）

说明：CBOW模型可以替换为其它模型

团队完成实践作业1 (20分)

1. 选取一段曲谱（20个音符左右），自己写代码生成一串纯音（每个音符是一个正弦波）构成这段曲谱。通过播放音频确认生成的声音与曲谱一致。
2. 把每个正弦波改为周期相同的脉冲串，感受声音的差异。
3. 能否通过滤波的方法，让合成的声音具有钢琴或者小提琴的音质？
4. 能否通过滤波的方法，让合成的声音具有混响效果？

团队完成实践作业2 (20分)

生成一个100ms的1kHz纯音，生成一段1s的白噪音，噪音能量恒定，纯音在噪音开始后0.5s播放，研究纯音能量是噪音几倍时，人可以稳定听到纯音？（可考虑两项迫选）

将白噪音滤波至[1-A 1+A] kHz这一频段，滤波器在1kHz的增益约为0dB，重复4中的内容，探究A对纯音阈值的影响。说明：可以自己当被试，但是要采用心理物理学的实验手段

团队完成实践作业3 (20分)

实验先呈现注视点，2秒后呈现一个10毫秒的纯音。脑电数据是从纯音前1秒开始，一共100个试次，采样频率200Hz。

1. 分析纯音诱发的ERP波形，其中主要成分及潜伏期
2. 滤波至delta频段（1-4 Hz）。有理论认为delta频段神经活动可以反映大脑对未来刺激的预期，换而言之，在刺激呈现之前，如果大脑预期特定时刻有刺激出现，那么就会提前产生一个delta频段神经活动。根据delta频段波形请尝试分析本实验中是否存在纯音播放时刻之前的delta活动

• 期中考试：整体非常简单，几乎没有计算，主要是理解性的问答题，有化傅里叶变换后的波形。（其实我也不太记得了，可以搜钉钉群去找卷子（×））。然后老师属于写对的给分，写错的也给分。（×）自己写错了一堆，但是老师卷面只扣了一分。

• 期末考试：半开卷4A。最后A4会有很多同学发在群里，lz打印了一张别人的就去考试了（其实A4纸带了也没啥用），整体也比较简单。可以看看滤波器相关的计算复习。

授课老师

生仪学院的丁鼐老师（老师人特别好，钉钉消息都会秒回）

教学安排

(1) 概论，向量与信号（独立实践1 ）

(2) 信号与系统基本概念（LTI，卷积）

(3) 信号与系统基本概念（离散正弦）

(4) 信号处理初探

(5) 傅里叶变换的概念（听觉加工、稳态响应）

(6) 傅里叶变换的计算

(7) 傅里叶变换的性质（频率分辨率，相位，独立实践2）

(8) 滤波及频域分析

最后还稍微讲了一些计算语言模型和神经网络的概念。

课程评价

整体来讲，其实挺基础的，短学期的课也讲不了深入的东西。上课主要讲一下原理概念，然后不涉及连续的部分（用老师的话讲，讲了其实后续写代码也不会用到）。给分也很好，能学到一些比较有用的东西——但是用不用得上是另一回事。本课程也是必修课，但其实心理学的研究方向各个方向间八竿子打不着，比如对于咨询方向的同学，这门课可能一点用都没有。

笔记

非常非常不全的笔记整理（清明过后的课基本也没怎么好好听过），每年讲的内容都不太一样，所以可能也没什么参考价值。开了编辑权限，之后有同学想加内容也可以加。信号与认知系统笔记 。