B2 · 第13集 · 4:39

倾听树木：统计大脑假说

科学家用脑电图研究人耳听风拂树叶声时的大脑反应，引入‘上下文树’模型分析信号规律。

来源：CEPID NeuroMat / Wikimedia Commons · 许可：CC BY-SA 4.0

字幕

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Sont des signaux, par exemple, les registres et l'air procédalographique.
例如，登记表和程序性空气信号就是一些信号。
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Donc la question est comment trouver.
因此，问题在于如何找到。
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Éventuellement les signatures des différents arbres dans des registres et lettres
可能存在于人类学登记表和信件中，
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anthropologiques.
不同树木的特征。
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Ici nous voyons un exemple de registre d'électroencéphalographie.
这里我们看到一份脑电图（EEG）登记表的示例。
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Chaque ligne correspond au signal enregistré par un des électrodes.
每一行对应一个电极记录的信号。
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Comment on va trouver un arbre ici?
我们怎样才能在这里找到一棵树？
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Pour cela, il nous faut un modèle mathématique, et cela justifie qu'on
为此，我们需要一个数学模型，
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appelle notre projet NeurOmAt.
这也正是我们项目名为‘NeurOmAt’的原因。
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Un modèle mathématique pour identifier des arbres.
一个用于识别树木的数学模型。
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Qu'est ce qu'un modèle mathématique?
什么是数学模型？
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J'ai eu beaucoup de mal à faire ces quelques lignes.
我费了很大劲才写出这几行字。
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Parce que je ne pouvais absolument pas utiliser de formalisme mathématique,
因为我完全不能使用数学形式化语言，
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mais un modèle mathématique est une description formelle,
但数学模型是一种形式化描述，
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ça veut dire qu'on peut reproduire exactement sans doute.
也就是说，它能被精确、无歧义地复现。
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ça pourrait être une description mathématique, c'est mon cas,
它可能是一种数学描述——这正是我的情况，
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mais aussi souvent algorithmique.
但也常常是算法性的。
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Qu'est- ce qu'on décrit?
我们描述的是什么？
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On décrit le processus qui produit des segments successifs de signaux d'EEG.
我们描述的是产生连续脑电图信号片段的过程。
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Enregistré pendant l'écoute de la suite de sons produits par les feuilles agitées
这些信号是在聆听风吹树叶发出的一连串声音时记录的；
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par le vent. Mais qu'est ce qu'un bon modèle pour quantifier le bruissement des
而这些声音由风吹动树叶所产生。那么，什么样的模型才适合量化
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arbres? Réfléchissons un peu.
树木的沙沙声呢？让我们稍作思考。
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Le son produit par les feuilles agitées par le vent dépend de la structure des
风吹动树叶产生的声音，
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branches de l'arbre.
取决于树木枝干的结构。
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Donc, un dernier instance,
再举一个例子：
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un bon modèle doit exprimer le rapport
一个好的模型必须表达出
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entre la structure des branches de l'arbre
树木枝干结构与脑电图信号特征之间
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et les traits des signaux de EEG.
的关系。
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C'est une métaphore, mais elle doit être prise très sérieusement.
这是一种隐喻，但必须极其认真地对待。
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Il s'agit de mettre en rapport
其含义是建立联系，
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deux choses, d'un côté les structures qui ont produit le bruissement de feuilles,
即一边是产生树叶沙沙声的结构，
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et de l'autre côté les traits caractéristiques des signaux de musique.
另一边则是音乐信号的特征。
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Au delà de la métaphore,
超越隐喻本身，
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de quel sabre parlons nous?
我们所说的“剑”究竟指什么？
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Jean Marie Ristany et les arbres de contexte,
让-马里·里斯塔尼与上下文树，
2:41
Jean Marie Ristany.
让-马里·里斯塔尼。
2:43
Était un chercheur remarquable,
他是一位杰出的研究者，
2:46
il est mort il y a un an.
一年前去世了。
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Il a fait des progrès, faire faire des progrès incroyables aux statistiques.
他在统计学领域取得了巨大进展，
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C'est un des premiers qui ont posé un cadre conceptuel pour la sélection statistique
是最早为统计模型选择
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de modèles. Et c'est lui qui a créé la notion d'arbre de contexte dans un
构建理论框架的人之一。
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article paru en 1983, que
这一概念发表于1983年的一篇论文中，
3:11
je conseille à tous de lire.
我强烈推荐大家阅读。
3:13
C'est un petit article, il y a plein d'idées.
这是一篇短小精悍的文章，充满洞见。
3:16
La question centrale que cet article pose est la suivante.
该文提出的核心问题是：
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Combien de passé faut il connaître
要预测未来，
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pour prédire le futur
我们需要了解多少过去的信息？
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Exemple: nous avons un échantillon sous la forme d'une séquence de symboles à valeur
例如，我们有一个样本，
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dans un alphabet fini.
它由有限字母表中的符号组成。
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Par exemple, des bits
比如电子文件中的比特，
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0, 1 dans un fichier électronique.
即0和1。
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Par exemple, des lettres de l'alphabet dans un texte, des bases A,
又如文本中的字母，
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C, G, T dans un code génétique,
基因编码中的碱基A、C、G、T，
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des aminoacides dans une
蛋白质中的氨基酸，
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protéine. des marques phonologiques dans un contour prosodique,
语调轮廓中的语音标记，
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des notes musicales dans une partition.
乐谱中的音符。
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Je pourrais rester encore une heure à vous donner des exemples.
我还可以再花一个小时，为你们举些例子。
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Dans tous ces exemples, on
在所有这些例子中，我们都会遇到一个问题：
4:06
se pose la question combien de symboles nous faut regarder en arrière à chaque pas
每一步需要回看多少个符号，
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pour bien prédire le prochain symbole.
才能准确预测下一个符号？
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Et c'est là que Riesman a fait une remarque essentielle.
正是在这里，里斯曼提出了一个关键见解。
4:20
Il a remarqué qu'en général, quand on regarde des données scientifiques,
他注意到，通常当我们分析科学数据时，
4:26
pas seulement.
并不仅限于此。
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Le nombre de symboles qu'il faut regarder en arrière pour faire des prédictions
为做出预测而需回看的符号数量，
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varie d'un pas à l'autre en fonction des symboles choisis antérieurement.
会随着先前所选符号的不同，在每一步发生变化。