B2 · 第15集 · 4:38

倾听树木与统计大脑假说

法国研究人员用上下文树模型解释大脑如何基于过去信息预测未来声音刺激。

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

字幕

0:01
La question est comment représenter cette structure de dépendance.
问题在于，如何表示这种依赖结构？
0:07
Et la réponse, bon, vous pouvez imaginer,
答案呢，嗯，你可以想象——
0:12
par un arbre. Nous voyons dans la racine
用一棵树来表示。我们看到树的根部，
0:17
la représentation de ce que va se passer
表示下一步将要发生的事情，
0:20
au prochain instant.
也就是下一个时刻的情况。
0:23
Dans la génération d'en bas, marquée par 0, 1, 2,
在下方这一层（标为0、1、2），
0:28
nous avons ceux qui nous trouvons un pas en arrière.
我们列出所有向前回溯一步的情形。
0:32
Si c'est un 2, ça nous suffit.
如果是2，那就足够了。
0:34
Si c'est un 1, ça ne nous suffit pas,
如果是1，那还不够，
0:37
il faut aller un pas en arrière pour savoir de quel 1 il s'agit.
还需再回溯一步，以确定这是哪一个1。
0:43
Aussi, si c'était un zéro, ça ne nous suffit pas,
同样，如果是0，也不够，
0:47
il faut aller un pas en arrière pour savoir
仍需回溯一步，
0:50
si c'est le silence qui apparaît en deuxième position ou en première position.
以判断‘静音’出现在第二位还是第一位。
1:00
Cet arbre a été appelé par Jean- Marie Scanny arbre de contexte.
这棵树被让-玛丽·斯卡尼称为‘上下文树’。
1:06
Cette feuille représente pour chaque passé possible jusqu'où il faut rétroceder pour
每片叶子代表一种可能的过去情形，
1:14
pouvoir bien prédire le prochain pas.
并标明为准确预测下一步所需回溯的深度。
1:16
Il s'agit de chacun chacune de ces feuilles en contexte.
这些叶子各自对应一个上下文。
1:21
L'arbre de contexte décrit donc la structure de dépendance du passé de la phrase.
因此，上下文树刻画了句子过去部分的依赖结构。
1:28
Les arbres de contexte sont ceux dont je vais vous parler,
接下来我要讲的，正是这类上下文树，
1:32
sont ceux que le cerveau doit écouter.
也正是大脑需要识别的那些树。
1:36
pour bien prédire ce qui vient après.
这样才能准确预测接下来会发生什么。
1:40
Retournons à la neurobiologie maintenant.
现在，让我们回到神经生物学。
1:43
Je vais vous décrire un protocole expérimental pour retrouver
我将介绍一个实验方案，用于寻找
1:47
des évidences empiriques de la conjecture du cerveau statisticien.
‘统计型大脑’假说的实证依据。
1:54
Le protocole est le suivant: un volontaire est exposé à une suite de stimuli
实验方案如下：一名志愿者接受一系列听觉刺激，
1:59
acoustiques comme ceux de la veille.
就像昨天所用的那些一样。
2:03
Les électrodes sont attachées au scalp du volontaire,
电极被贴在受试者的头皮上，
2:06
et des signaux de EEG sont enregistrés pendant l'exposition aux stimuli acoustiques.
同时记录其暴露于声音刺激期间的脑电图（EEG）信号。
2:12
Question: Est ce que l'on retrouve dans les signaux de g enregistrés de la sorte
问题来了：通过这种方式记录的脑电图信号中，
2:18
l'arbre de contexte qui caractérise la chaîne de stimuli?
是否能发现表征刺激序列的上下文树？
2:22
Un protocole sémantale ne sert à rien s'il n'est pas accompagné d'un modèle
若缺乏相应的数学模型来描述它，
2:27
mathématique qui le décrit.
语义协议便毫无意义。
2:30
Et maintenant, nous comprenons bien que ce modèle doit avoir comme trait central.
如今我们已清楚地认识到，该模型的核心特征应是：
2:37
L'hypothèse suivante: il doit faire
以下假设：
2:42
comme hypothèse que les treize statistiques caractéristiques du segment d'EEG
每次刺激呈现时所记录的脑电图片段的十三种特征统计量，
2:47
enregistré à chaque pas.
在每一步记录时，
2:51
sont déterminés par le contexte de la chaîne de stimuli.
均由刺激序列的上下文决定。
2:57
à l'œuvre dans ce cas.
这正是本案例中起作用的机制。
2:59
Donc tout ce qu'il nous reste à faire, et c'est hautement non trivial,
因此，我们接下来要做的——而这绝非易事——
3:05
c'est faire l'analyse statistique.
便是开展统计分析。
3:09
Et à partir de cette analyse, identifier l'arbre.
并基于该分析，识别出这棵上下文树。
3:14
Là commence une partie nouvelle.
新的阶段就此开启。
3:17
Je vous ai parlé de neuropathologie et des probabilités jusqu'à présent.
到目前为止，我已向大家介绍了神经病理学与概率论。
3:22
Maintenant, il faut que je vous raconte l'analyse statistique.
现在，我需要为大家讲解统计分析部分。
3:26
Pour donner un aperçu, je vous montre une image qui synthétise l'analyse
为帮助大家概览全貌，我展示一张综合呈现统计分析方法的示意图：
3:31
statistique. Nous voyons comment
我们能看到，
3:33
analyser par la méthode projective.
如何运用投影法进行分析。
3:37
Les traits caractéristiques
这些特征指标，
3:40
des signaux de G enregistrés à chaque pas.
即每一步记录的脑电图信号的特征。
3:44
Cela, je vous raconterai peut- être dans un an.
这部分内容，或许一年后我再向大家详细讲述。
3:49
Quand on va fêter le premier anniversaire d'Institut de Roman.
届时我们将庆祝罗曼研究所成立一周年。
3:54
Je continue, Chloé sera sans doute désespérée, je ne le ferai pas.
我继续讲下去，克洛伊恐怕会很绝望，但我不会这么做。
3:59
Ce que vient de vous raconter a été le modèle mathématique qui a été
刚才向各位介绍的，是该模型中采用的数学模型，
4:05
présenté dans ce modèle.
已在该模型中提出。
4:06
Je viens d'un contexte pris from IIG data
我的研究基于IIG数据，
4:10
qui a été publié en 2019.
这些数据于2019年发表。
4:17
Et l'application de ce modèle à des données de EEG.
我们将这一模型应用于脑电图（EEG）数据，
4:23
enregistrés dans un protocole comme ceux que je vous ai raconté,
这些脑电图数据，是在我之前向各位介绍过的实验范式中采集的，
4:28
viennent de paraître dans Scientific Reports de la revue
相关成果刚刚发表在《自然》旗下的《科学报告》期刊上。
4:32
Nature. Je suis à votre disposition
我随时恭候各位提问。
4:37
pour les questions.
欢迎大家提问。