روش های آماری علوم اعصاب، تحلیل داده های علم مغز

روش های آماری علوم اعصاب، تحلیل داده های علم مغز

علوم وابسته ی به مغز به دنبال این موضوع هستند تا دریابند که فعالیت نرون ها چگونه است؟ افکار چگونه پدید می آیند و رفتار چگونه ساخته می شود؟ چه چیزی سبب می شود که ما به عنوان یک انسان بتوانیم بشنویم، ببینیم، احساس کنیم، رفتار کنیم؟ چه چیزی سبب خشم، عشق، نفرت و یا بیماری های روانی می شود؟ اساس حافظه چیست؟ چگونه تصمیم می گیریم؟ چگونه روی یک موضوع تمرکز می کنیم؟ و. پاسخ به چنین سوالاتی نیازمند اشتیاق و جسارت فراوان می باشد.اگر چه کار روی سیستم های عصبی از پیچیدگی بالایی برخوردار است؛ اما بعضی از حوزه های دانشی پیشرفت های فراوانی داشته اند. بعضی از حوزه ها مانند: انتقالات بین سیناپسی، پردازش حسی، پایه های زیست شیمیایی حافظه و کنترل حرکتی کشف شده اند. این پیشرفت ها پایه های علوم اعصاب مدرن را تشکیل می دهند و توانسته اند روی حوزه های بالینی نیز تاثیر داشته باشند. روش شناسی که بر اساس آن چنین داده هایی بدست می آید هم مشاهده است و هم روش های آزمایشی. اما یکی از مهمترین پایه های روش شناسی آن ملاحظات دقیق روی داده هایی است که از سیستم عصبی بدست می آید. گاهی اوقات نتایج بدست آمده کاملا کیفی و گاهی کاملا کمی است. امروزه پژوهش در حوزه ی مغز در برگیرنده ی تکنیک های مدرن گوناگونی است که روش هایی مانند روش های مولکولی، گزارش‏گیری Patch clamp، تصویر برداری دو فوتونی، مطالعات تک الکترودی و چند الکترودی، توانمندی های زمینه محلی، تصویربرداری اختیاری، الکتروآنسفالوگرافی، PET، fMRI، MEG و همچنین مطالعات رفتاری و سایکوفیزیکال است. تمام این روش ها به بهبود ذخیره سازی داده ها، دستکاری و تکنولوژی های ارائه ی آنها و همچنین پیشرفت تکنیک های تحلیلی کمک می کند. به عنوان مثال مجموعه داده های بدست آمده در شرایط کنونی نسبت به شرایط پیشین زیادتر و پیچیده ترند. برای دانشجویان حاضر علوم اعصاب و رفتار دانش کاری روش های اساسی تحلیل داده ها غیر قابل اجتناب است. 

زبان r، یک زبان برنامه نویسی است که برای محاسبات آماری و نمایش گرافیکی اطلاعات آماری استفاده می شود. این زبان یک پیاده سازی از زبان s است که توسط جان کمبرس در آزمایشگاه بل (bell labs)با ترکیب منطق سمانتیک لکس، که خود برگرفته از زبان scheme است، پایه گذاری شد. 

زبان آر توسط راس ایهاکا و رابرت جنتلمن در دانشگاه آوکلند نیوزلند ساخته شد و در حال حاضر توسط تیم توسعه هسته آر که جان کمبرس یکی از اعضای آن است، مشغول کار روی آن است. نام آر از حرف اول اسم راس ایهاکا و رابرت جنتلمن دو مولف زبان آر گرفته شده است. 

زبان آر بخشی از پروژه gnu است که کد منبع آن بصورت رایگان و تحت مجوز gnu general public license و نگارش باینری و اجرایی آن برای نسخه های مختلف سیستم عامل از جمله لینوکس قابل دریافت است. 

این  نرم افزار در سال 2001  ارائه شده است.  از مزایای این نرم افزار مجانی بودن و  Open source بودن آن است؛ یعنی اگر مقاله ای بخواهید در مجله های معتبر علمی جهان به چاپ برسانید همچون SAS از شما پرسیده نخواهد شد که لایسنس نرم افزارتان چه است.

اگر به وسیله نرم افزار SAS مقاله ای بنویسید و لایسنس معتبری برای آن نداشته باشید، مقاله شما توسط نشریات بین المللی در هر شرایطی رد می شود.

این نرم افزار از  S که در سال 1980 به طور رسمی ارائه شد مشتق شده است. در حقیقت این نسخه جدای نسخه تجاری خود یعنی S یا SPLUS نیست.

یکی از معایب آن این است که هیچ ضمانتی برای آن وجود ندارد در حالی که برای نسخه معادل تجاری آن شرکت Insightful ضمانت لازم را می دهد.

از دیگر معایب آن ضعف برای ترسیم نمودار سطح بالا است که البته برای رفع این مشکل می توان به نسخه تجاری یعنی SPLUS مراجعه کرد.

نرم افزار R در شبیه سازی سرعت بیشتری از SPLUS دارد ضعف اساسی SPLUS در Loopها مشخص می شود.

در ضمن نرم افزار R مجانی و به صورت رایگان در اختیار شما قرار می گیرد.این نرم افزار درحقیقت  بر مبنای SPLUS بنا شده است. بنوعی این نرم افزار برای آرادی عمل بیشتر برنامه نویسان طراحی شده است.مثلا من بعنوان یک آماری یک برنامه می نویسم؛ بعد اونو بصورت یک Package در می آرم  حالا یا میفروشمش یا اینکه بطور مجانی در اختیار دیگران قرار می دهیم.  R دی حقیقت نسخه تجاری SPLUS  می باشد.

الان اکثر برنامه نویسان با استفاده از این نرم افزار برای ارائه الگوریتم های سریعتر در حال رقابت هستند مثلا برای رشته Imaging Process برنامه قالبا زمان بر هستند در حالیکه دکتر نولان (فرانسه)بسته ای رو ارائه داده که کمتر از 20 دقیقه به جواب مطلوب می رسد.

در ضمن خوبی این نرم افزار در اینه که زبان برنامه نویسی فوق العاده ساده ای دارد بطوریکه هر آماری که با Pascall کار  کرده باشد می تواند به سادگی در آن به برنامه نویسی بپردازد.

در ضمن هم برای این نرم افزار و هم SPLUS  هر تعداد کتاب راهنما و آموزشی بخوان تو اینترنت بصورت مجانی و PDF در اختیارتون قرار می گیرد.

لازم به ذکر است که تا چندی پیش برنامه نویسان SAS  در اولویت گزینشهای کاری بودند ولی در حال حاضر این نرم افزار جای خودشی پیدا کرده و برنامه نویسان این دو نرم افزار هم پایه برنامه نویسان SAS  هستند.

در رشته هایی مانند تحلیل داده های عصب شناختی از روش ها و ابزارهای تحلیلی و مدل های محاسباتی به منظور یکپارچه سازی و تحلیل داده های عصب شناختی استفاده می شود. این حوزه ی علمی بسیار با اهمیت است، چرا که با دستیابی روز افزون به داده های عصب شناختی حجیم که تعداد ابعاد آنها زیاد است و همچنین داده های بدست آمده از آزمایش ها، بیشتر به ضرورت یکپارچه سازی نتایج، به عنوان یک رابط اصلی، پی برده می شود. با استفاده از مدل های ریاضی و آماری و ابزارهای محاسباتی می توان به پایگاههای داده ای سازگار برای دانشمندان بالین و پژوهشگران رسید.

علوم اعصاب شاخه ی از علوم است که بیشترین تنوع رشته ها را در خود جای می دهد. به عنوان مثال روانشناسی شناختی، علوم اعصاب رفتاری، ژنتیک رفتاری، نورولوژی، علوم اعصاب کاربردی و. به منظور فهم مغز و دستیابی به عمیق ترین لایه های آن، لازم است، این زیر شاخته ها بتوانند داده ها و یافته هایشان را به روشی صحیح و موثر به اشتراک بگذارند. وظیفه ی اصلی تحلیل داده های عصب شناختی، ایجاد همین توانمندی است. چنین تسهیلاتی پژوهشگران را قادر می سازد تا بتوانند به سادگی و به شکل کمی نظریات کاری خود را آزمون نمایند. به منظور دستیابی به این اهداف لازم است الف)ابزارهای و دیتا بیس هایی به منظور مدیریت و به اشتراک گذاری داده های مربوط به علوم اعصاب در همه ی سطوح تحلیلی فراهم شود. ب)ابزارهایی به منظور تحلیل و مدلبندی داده های عصب شناختی گسترش یابد و ج)مدل های محاسباتی مربوط به سیستم عصبی و فرآیند های عصبی ایجاد شود.

در دهه ی اخیر و با گسترش و ازدیاد حجم بالای داده های متنوع در حوزه ی مغز که از پژوهش های گروههای مختلف بدست آمده است، مسئله ی پیش رو این بود که چگونه باید انبوه داده ها را به صورت موثری و با ابزار معتبری یکپارچه کرد. داده های عصب شناختی و زیستی به شدت با یکدیگر در ارتباط اند و از پیچیدگی بالایی برخوردارند که همین خصوصیت می تواند یکپارچه سازی را به عنوان یکی از چالش های بزرگ پیش روی دانشمندان این حوزه مطرح کند. در صورتی که متصدیان این حوزه به استقبال چنین چالشی نروند، متحمل هزینه های زیادی خواهند شد و سرمایه های دانشی موجود در داده های این حوزه از دست خواهند رفت و رویکردهای الهام بخش و تبیین کننده آن همواره مغفول خواهد ماند.   

شاید مغز پیچیده ترین سیستمی باشد که به حوزه های مطالعاتی علمی وارد شده است. مقیاس متناوبی که 10 به توان 11 نرون دارد که هر کدام به طور میانگین 1000 سیناپس می سازند که موضوع محاسبات مغزی می تواند در مورد یک دندریت ستون فقرات تا کل حوزه ی کورتکس مغز را در برگیرد. در حال حاضر تلاش می شود تا ابزاری آزمایشگاهی ساخته شود که بتواند این حجم عظیم داده را گردآوری کند. با این وجود، در حال حاضر تکنولوژی دانشمندان حوزه ی علوم اعصاب و رفتار را به انبوه غیر قابل تصوری از داده رسانده است. به منظور کشف دانش معتبر و تفسیر داده های بدست آمده نیازمند گام های اساسی در راه دستیابی به تکنیک های آماری و استنباطی هستیم. برای بسیاری از پژوهشگران علوم اعصاب و شاخه های وابسته،  گلوگاه و تنگه ی اصلی پژوهش آنها مرحله ای است که قرار است داده های بدست آمده را تحلیل نمایند. تحلیل داده ها در برگیرنده ی مراحل مختلفی است و از پیش پردازش اطلاعات تا نتیجه گیری و بیان گزاره های علمی را در برمی گیرد. تکنیک های مختلف و به نسبت پیچیده ای به منظور دستیابی به نتایج بکار گرفته می شود. کار با داده های حجیم  با ابعاد و سطوح تعاملی بالا، نیازمند استفاده از برنامه های کامپیوتری مناسب و تجربه ی لازم است.  داده هایی که از تکنیک های مدرن گوناگونی بدست می آیند (روش هایی مانند روش های مولکولی، گزارش‏گیری Patch clamp، تصویر برداری دو فوتونی، مطالعات تک الکترودی و چند الکترودی، توانمندی های زمینه محلی، تصویربرداری اختیاری، الکتروآنسفالوگرافی، PET، fMRI، MEG و همچنین مطالعات رفتاری و سایکوفیزیکال)، به صورت خام قابل مطالعه و پژوهش نمی باشند. این تکنیک ها می توانند از امواج و تصاویر به منظور گردآوری داده ها استفاده کنند. 

فرونشانی و تجزیه، دو مکانیسم دفاعی روانکاوی، توسط عصب شناسی مدرن مورد مطالعه قرار می گیرند
هیتر برلین، کریستف کخ؛ آوریل 9002
چه مقدار از آنچه شما در زندگی روزمره به صورت هشیارانه تجربه می کنید تحت تاثیر فرایندهای ناهشیار و
ناآشکار است؟ این سوال یکی از بیشمار سواالتی است که فهم ما از خودمان را مشکل کرده است. ما
نمیدانیم که چطور تکانهها، امیال و انگیزههای هشیار، ناهشیار شده؛ یا برعکس اینکه چطور تکانهها، امیال و
انگیزههای ناهشیار به طور ناگهانی هشیار می شوند.
پیشرفتهای تکنولوژی نظیر fMRI دانشمندان را قادر ساخت تا مستقیما فعالیتهای مغزی را اندازهگیری
کنند. این توانایی منجر به احیا و مفهوم پردازی دوبارهی مفاهیم کلیدی روانکاوی بر اساس این ایده شد که
نیروهای درونی خارج از هشیاری بر رفتار ما تاثیر می گذارند. بر اساس نظریه روان پویشی، فرایندهای پویشی
ناهشیار به صورت دفاعی، تفکرات و تکانههای اضطراب برانگیز را در پاسخ به موقعیتهای ناسازگار از
هشیاری دور می کنند. این فرایندها که مانع ورود افکار ناخواستنی و نامطلوب به هشیاری می شود را
2، فرونشانی 1 مکانیسمهای دفاعی مینامند و شامل سرکوبی
3 و تجزیه
است.
فرونشانی یک شکل ارادی از سرکوب است که توسط زیگموند فروید در سال 2981 مطرح شد. این
مکانیسم فرایند هشیارانهی بیرون راندن افکار، احساسات، خیالپردازیها و امیال ناخواستنی و اضطراب
برانگیز از آگاهی است. فرونشانی نسبت به سرکوبی که فرایند ناهشیار راندن افکار، خاطرات و تکانههای
دردناک از هشیاری است، بیشتر توسط آزمایشهای کنترل شده قابل بررسی است.

اگر شما در سوگ یک عزیز یا در غم از هم پاشیدن یک رابطه باشید، ممکن است آگاهانه تصمیم بگیرید که
برای از سر گرفتن زندگیتان از تفکر در مورد این موقعیتها اجتناب کنید. در مثالی دیگر، ممکن است شما
مایل باشید که به رییستان آنچه را که در مورد او فکر می کنید و همچنین رفتار نامناسبش به او بگویید، اما
شما این فکر را فرو مینشانید چون به شغلتان نیاز دارید. در هر دو مورد، میل هشیار است اما توسط نیروی
اراده که از تصمیم منطقی برای اجتناب از عمل نشات می گیرد، خنثی می شود. اما این تکانه یا سائق ممکن
است خودش را به شیوههای دیگری نشان دهد: مثال شما ممکن است مدام در کنار رئیستان شروع به سرفه
کردن کنید، هرچند که بیمار نیستید؛ یا یک میل جنسی فرونشانده شده ممکن است در عبارات رکیک و
لغزشهای زبانی باز ظاهر شود. در کل، افکار، خاطرات و امیال "فراموش شده" می توانند بر رفتار، افکار و
4 احساسات هشیار ما اثر بگذارند و همچنین می توانند خودشان را به عنوان نشانهها
و یا حتی بیماریهای
روانی ابراز کنند.
اگرچه عدهای ادعا می کنند که فرونشانی یکی از افسانههای روانکاوانه است که فاقد پشتوانه علمی است،
دادههای fMRI خالف این را ثابت می کند. میشل سی. اندرسون، روانشناس دانشگاه اندروز اسکاتلند و
5 همکارانش آزمایشی را تحت عنوان "فکر کن- فکر نکن"
طراحی کردند تا مبنایی برای فرونشانی خاطرات
در مغز بیابند. آزمودنیها میبایست 89 جفت لغت)مثال امتحان- سوسک؛ یا بخار- قطار(را حفظ می کردند.
سپس درحالیکه زیر دستگاه اسکنر مغزی بودند به آنها یک لغت سرنخ)مثال امتحان(را نشان دادند و آن ها
باید دو تکلیف را انجام می دادند: یا باید لغت همتا)مثال سوسک(را بیاد میآوردند)موقعیت پاسخ(یا مانع
6 ورود آن به آگاهی می شدند)موقعیت فرونشانی(.
فرونشانی فعاالنه لغت همتا)موقعیت فرونشانی(منجر به
کاهش به یاد آوری آن لغت شد)در مقایسه با موقعیت پاسخ(. این نتیجه فقط یک فراموشی ساده که به
علت مرور زمان رخ می دهد نبود.
یافتههای تصویری که اندرسون و همکارانش جمع آوری کردند نشان داد برای فرونشانی لغات، قسمتهایی
از مغز آزمودنیها که در»کنترل اجرایی«نقش دارند، یعنی مناطقی از کرتکس پیشپیشانی، به کار میافتند
تا پردازش را در بخشهای مهمی از مغز که در ذخیره و بازیابی اطالعات نقش دارند، به ویژه هیپوکامپ،
متوقف کنند. این یافتهها بسیار ارزشمنداند زیرا مطالعات قبلی نشان داده بود که سطح فعالیت هیپوکامپ
متناسب با به یادآوری خاطرات است؛ هرچه فعالیت هیپوکامپ بیشتر شود، احتمال یادآوری افزایش مییابد.
یافتهی جالب توجه دیگر این بود که مغز زمانی که از بهیادآوری خاطرهای اجتناب می کند، فعال تر از زمانی

به عبارتی در یک تکلیف باید لغت همتا را بیاد آوردند)فکر کن(و در تکلیف دیگر پس از مشاهده لغت سرنخ، نباید به لغت همتا فکر کنند یا آن را به
زبان بیاورند)فکر نکن(. م
است که در حال یادآوری آن است. افراد خاطرات ناخوشایند را با اعمال تالشهای فعاالنه، درست به همان
شیوهای که فروید تصویر کرده بود فرو مینشانند؛ فرایندی که در سیستم عصبی قابل ردیابی است.
شواهد فرونشانی
پیوند فرونشانی یا مکانیسمهای مغزی کامال پذیرفته شده که درگیر در کنترل رفتاری هستند، این مفهوم را
از تخت روانکاوی بیرون کشیده و آن را در قلمرو فیزیکی مغز گسترده است. یک شکل متفاوت فرونشانی،
که به عنوان فرونشانی ادراکی-دیداری شناخته شده است وقتی اتفاق میافتد که یک شی یا قسمتی از آن
به صورت هشیارانه دیده نشود، حتی با وجود اینکه یک تصویر گویا و شفاف از آن وجود دارد. یک مورد
7 عمده شامل تصاویر دوپایا
است؛ مثال تصویر مکعب، تصویر گلدان- صورت یا تصویر اردک- خرگوش در
شکل زیر.
چشمها خطوط و اشکال یکسانی را می بینند، اما آنچه شما هشیارانه در ذهنتان می بینید از اردک به
خرگوش و از خرگوش به اردک تغییر می کند. وقتی تصویر اردک در ذهنتان به صورت هشیارانه دیده ]و
تثبیت[ شود، تصویر خرگوش»فرونشانده«می شود)و بر عکس(.

8 یک مثال دیگر، فرونشانی دیداری رقابت دوچشمی
است. در این حالت، دو تصویر متفاوت همزمان به هر
یک از چشمها ارائه می شود؛ برای مثال تصویر یک دختر خندان به چشم چپ و تصویر یک ماشین به چشم
راست شما داده می شود. این دو تصویر برای دستیابی به هشیاری رقابت می کنند و هر یک از آنها تنها برای
مدت کوتاهی دیگری را فرو مینشاند. برای چند ثانیه شما صورت دختر را می بینید، اما ناگهان قطعات
ماشین شروع به درخشیدن می کنند تا اینکه چهره دختر کم کم محو می شود و شما تنها ماشین را
می بینید. سپس چشمهای خندان دختر بار دیگر ماشین را کنار میزنند و به صحنه میآیند و این رقص بی
پایان همینطور ادامه مییابد.
بنابرین اگرچه هر دو چشم همیشه یک چیز را می بینند، اما ادراک هشیارانه شما از لحظهای به لحظهی
دیگر تغییر مییابد. ادراک دوپایا موقعیتی ایده آل برای ردیابی هشیاری در مغز انسان با استفاده از
تصویربرداری کارکردی مغز است. از آنجایی که چشمها در حالت بی حرکتی و پلک نزدن قرار گرفتند، این
رقص و تغییر دائمی تحت کنترل ارادی اندکی است. بنابرین، از نقطه نظر روانکاوی، شاید بهتر باشد این
فرایند را سرکوب ادراکی بنامیم تا فرونشانی ادراکی. حال باید پرسید که آیا مکانیسمهای نورونی پایه ایِ
فرونشانی و سرکوب ادراکی دیداری ارتباطی با فرونشانی و سرکوب روانکاوانه دارد؟
هیجانات مجزا
تجزیه یک موضوع بحث برانگیز دیگر است که در آن افکار، هیجانات، حسها و خاطرات از سایر بخشهای
روان جدا می شوند. تجزیه که ابتدا توسط روان پزشک فرانسوی، پیر ژانه معرفی شد، می تواند در افراد سالم
نیز اتفاق بیفتد؛ مثال هنگام رانندگی در آزادراه پس از یکی دو مایل مسافت طی شده چیزی به خاطر
نمیآورید چون به اطراف توجهی نداشتهاید، یا زمانی که غرق در یک فیلم و کتاب می شوید، یا مثال هنگامی
که به یک اتاق وارد می شوید اما فراموش می کنید که چرا به آن قدم گذاشتهاید.
9 حاالت شدیدتر تجزیه در اختالالت روانی مانند اختالل هویت تجزیه ای
)DID)قابل مشاهده است؛
اختاللی که قبال با نام اختالل هویت چندگانه شناخته می شد و دربردارنده ظهور دو یا چند شخصیت متمایز
است. این حاالت هویتی متمایز با پاسخهای عاطفی، افکار، خلق و تصویر خود ادراک شده متفاوتی مشخص
می شوند که به صورت مداوم و متناوب کنترل رفتار و هشیاری فرد را بر عهده می گیرند. اختالل هویت
تجزیهای در نتیجه چند پارگی هویت در نظر گرفته می شود و نه تکثر شخصیتهای متمایز. بنابرین نه تنها

8 binocular rivalry
9 dissociative identity disorder
بیماران بیش از یک هویت)چند خود متمایز(ندارند، بلکه آنها حتی فاقد یک هویتاند)یک خود چند
پاره(.
اختالل هویت تجزیهای اغلب با آسیبهای شدید و طوالنی مدت کودکی)مثل مورد غفلت یا سو استفاده
عاطفی و جنسی واقع شدن(مرتبطاند، و به عنوان راهی برای مقابله با موقعیتهایی که جذب آن در
خویشتن هشیار فرد دردناک و تهدیدکننده است ایجاد می شود. شخص به اصطالح»ذهن خودش را ترک
کرده است«تا از تجارب اضطراب برانگیزی که نمی توان به صورت جسمی از آنها اجتناب کرد فرار کند.
فرآیند تجزیه اجازه می دهد احساسها و خاطرههای آسیبزا به لحاظ روانشناختی از دیگر احساسها و
خاطره ها مجزا شوند تا فرد بتواند به فعالیت خود ادامه دهد، انگار که هیچ حادثهای اتفاق نیفتاده است. در
حالی که یک حالت ذهنی بیمار به تاریخچه خاطرات آسیب زا برای مثال تجاوز جنسی دسترسی دارد، یک
حالت ذهنی دیگر وی ادعا می کند که هیچ چیزی از این خاطره به یاد نمیآورد. این استفاده دفاعی فرایند
تجزیه، حتی مدتها بعد از اتمام تجربه آسیبزا ادامه مییابد.
مطالعات زیستی عصبی اختالل هویت تجزیهای از اعتبار این تشخیص بالینی حمایت می کنند و نشان
می دهند که یک مغز می تواند دو یا بیش از دو حالت خودآگاهی مجزا را تولید کند که در هر یک از این
حاالت، الگوهای منحصر به فرد دیدن، فکر کردن، رفتار کردن و به یاد آوردن قابل مشاهده است.
شاخصهای جسمانی مانند تغییر در میزان رسانایی الکترکی پوست)مرتبط با عرق کردن(، ضربان قلب،
میزان پاسخ به داروها، واکنشهای آلرژیک و حساسیت، و عملکرد غدد درون ریز، بسته به اینکه اکنون فرد
و همکارانش در دانشگاه گرونینگن 10 در کدام حالت ذهنی است، متفاوت است. برای مثال سیمون ریندرز
هلند، واکنشهای ذهنی)شامل واکنشهای عاطفی مثل ترس و واکنشهای حسی حرکتی مثل بی قراری(،
پاسخهای قلبی عروقی)شامل تعداد ضربان قلب، فشار خون، و تغییر در تعداد ضربان قلب(و الگوهای
تحریک مغزی 22 بیمار دارای اختالل هویت تجزیهای را ثبت کردند. در حالی که افراد ابتدا در یک حالت
ذهنی و بعد در حالت ذهنی دیگر بودند، داستانی در مورد زندگیشان را که هم مربوط به تجربه آسیبزا و
هم تجارب و خاطرات غیر آسیبزای آنها بود خواندند. این بیماران در حالت ذهنی خنثیشان، به داستان
آسیبزا طوری واکنش نشان می دادند که گویی یک خاطره خنثی است و ادعا می کردند که آن را به یاد
نمیآورند. اما همین افراد در حالت ذهنی آسیب دیده، واکنش شدید ذهنی و قلبی عروقی و همچنین الگوی
متفاوت تحریک مغزی به خاطرات آسیبزا نشان دادند و همچنین آن خاطره دردناک را به خاطر میآوردند.
بنابرین مشهود است که چند هویت متمایز می توانند در یک جمجمه زندگی کنند.
دیدن یا ندیدن
12 و الکس اولریچ 11 گاهی اوقات تفاوت بین شخصیتها به اندازه تفاوت بین روز و شب است. برونو والدووگل
روانشناس در مونیخ آلمان بیماری با اختالل تجزیهای را گزارش کردند که 13 روانکاو و هانس استراسبرگر
پس از حدود 21 سال تشخیص نابینایی، در طول رواندرمانی به تدریج بیناییاش را به دست آورد. چشمهای
این بیمار فی نفسه مشکلی نداشت و تستهای چشم پزشکی نیز این را ثابت می کردند، اما وی مدعی بود
که نمی تواند ببیند. در طول یک آزمایش که در اینجا مرور می کنیم، یک شخصیت بینایی نرمالی داشت، در
حالی که شخصیت جوانتر)که سریعا با صدا زدن نامش فراخوانده می شود(کور بود. اگر فعالیتهای
الکتریکی که توسط الکترودهای دستگاه الکتروانسفالوگرافی ثبت می شود نبود، این پدیده می توانست به
هیستری تعبیر شود. در حالت شخصیت بینا، در پاسخ به یک صفحه شطرنجی که مربعهایش هر ثانیه ده بار
رنگشان از سفید به سیاه و برعکس عوض می شد، EEG نشاندهنده امواج مغزی نرمال بود. اما در حالت
شخصیتی نابینا، فعالیتهای برانگیخته شده توسط بینایی کاهش یافت)توضیحات عکس زیر را مشاهده
کنید(. هیچ مکانیسم شناخته شدهای وجود ندارد که به فرد اجازه دهد مانع دیدن تصاویر با چشم باز شود.

این یافته داللت بر این دارد که مغز می تواند به سرعت در مراحل ابتدایی سیستم بینایی مداخله کرده و مانع
رسیدن اطالعات بینایی به قشر مخ فرد شود. حال چگونگی این کار چندان مشخص نیست.
آنچه در اختالل تجزیهای تغییر می کند نه میزان فعالیت قسمتهای خاصی از مغز، بلکه میزان فعالیت بین
این قسمتها است. انسجام و هماهنگی در عملکرد مناطق قشری و زیر قشری برای تجربه هشیارانه منسجم
و پیوسته ضروری است. شیوهای که مغز با سایر اجزا ارتباط دارد و همچنین شیوهای که قسمتهای مختلف
مغز با هم تعامل می کنند بسیار مهم است. تجزیه ممکن است از اختالل در ارتباطات و پیوندهای خاصی بین
مناطق مغزی سرچشمه گیرد. بنابرین، اختالالت تجزیهای ممکن است در نتیجه نقص در هماهنگی و
ما را شکل می دهد. 14 انسجام مدارهای نورونی توزیع شدهای باشد که خودآگاهی ذهنی
پیشرفتهای جدید در عصب شناسی و تکنولوژی، عصب- زیست شناسیِ ناهشیار پویشی را که توسط فروید،
ژانه و سایر نظریه پردازان پا به عرصه گذاشت، آشکار کرده است. در این مسیر، اکثر آنچه که در ابتدا تنها از
" مطرح شده بودند، تجدید نظر، تصحیح و گسترش یافت. یافتن روشهایی 15 راه "درمان از طریق گفتگو
جدید برای آزمایش تجربی فرایندهای ناهشیار پویشی مثل سرکوب، فرونشانی و تجزیه، اساس نورونی آنها
را در آینده به صورت کامل آشکار خواهد ساخت. این تالشها به بیماران برای گزینههای درمانی اثربخشتر
و به ما در درک بهتر هشیاریمان کمک خواهد کرد.

14 subjective self-awareness
15 talking cure
منابعی برای مطالعه بیشتر:
 Neural Systems Underlying the Suppression of Unwanted Memories. michael c.
anderson et al. in Science, vol. 303, pages 232–235; January 9, 2004.
 Psychobiological Characteristics of Dissociative Identity Disorder: A Symptom
Provocation Study. a.a.t. simone reinders et al. in Biological Psychiatry, vol. 60,
no. 7 ,pages 730–740; october 1, 2006

.

ترجمه: امید رضا قاسمی

انواع آزمون z

1. آزمون z تک نمونه ای به منظور مقایسه ی میانگین یک نمونه با میانگین جامعه یا یک عدد ثابت: واریانس جامعه مشخص
2. آزمون z به منظور مقایسه ی میانگین مربوط به دو جامعه: مقدار واریانس جوامع مشخص و برابر
3. آزمون z به منظور مقایسه ی میانگین دو جامعه: مقدار واریانس مشخص و نابرابر
4. آزمون z به منظور مقایسه ی یک نسبت با یک مقدار ثابت: توزیع دو جمله ای
5. آزمون z به منظور مقایسه ی دو نسبت با یکدیگر (توزیع دو جمله ای)
6. آزمون z به منظور مقایسه ی دو فراوانی (توزیع پواسون)
7. آزمون z برای مقایسه ی یک مقدار ضریب همبستگی با یک مقدار ثابت
8. آزمون z به منظور مقایسه ی دو ضریب همبستگی
9. آزمون z به منظور مقایسه ی دو نسبت وابسته
10. آزمون z به منظور بررسی فقدان قطعیت وقایع
11. آزمون z به منظور مقایسه ی ارتباطات متوالی در طول گروهها

فلسفه ی علم و آمار

یکی از موضوعات مهمی که به فلسفه ی آمار مربوط است نظریه ی تاییدی (confirmation theory)است. این نظریه یک نظریه ی فلسفی است که ارتباط بین نظریه ی علمی و شواهد تجربی را بررسی و مطالعه می کند. نظریه ی آمار بخش مهمی از نظریه ی تاییدی است که رابطه ی بین تئوریهای آماری و شواهدی که از نمونه بدست می آید را توضیح داده و در مورد ان قضاوت می کند. اگر جامع تربه نظریه ی آماری نگاه کنیم، متوجه می شویم که نظریه ی آماری بخشی از فلسفه ی روش شناسی است. به عنوان مثال نظریه ی عمومی در باب این موضوع که آیا علم به دانش منجر می شود و چگونه به دانش منجر می شود؟ بنابراین آمار یک مولفه در مجموعه ی وسیع تری از روش های علمی قرار می گیرد که از شکل دهی مفاهیم، طرح های آزمایشی، مداخله و مشاهده، تایید، نحوه ی عمل و نظریه پردازی، تشکیل شده است.

موضوعات خاص دیگری در فلسفه ی علم وجود دارد که با واژگان آماری بیان می شوند و یا در مجاورت آن قرار دارند. یکی از این موضوعات فرآیند اندازه گیری و به بیان خاص تر، اندازه گیری متغیرهای مکنون بر مبنای اصول آماری از روی متغیرهای آشکار است. به این رویکرد اندازه گیری، نظریه ی بازنمودی اندازه گیری (representational theory of measurement)می گویند.  که بر آمار بنا نهاده شده است و فنون مختلفی مانند تحلیل عاملی را در بر می گیرد. این تکنیک ها از طریق ساختارهای ریاضی، پدیده ی تجربی را به صورت روشن مفهوم بندی می کنند.

موضوع مهم دیگر که فلسفه علم رو تشکیل می دهد مبحث علیت است. فلاسفه از نظریه ی احتمال به منظور دستیابی به روابط علی استفاده کرده اند. استفاده از تئوری آمار از 1956 در اصل علیت مشترک ریچنباخ  تا حال حاضر و بررسی علیت و آمار (با نظریه ی علیت احتمالاتی)ادامه داشته است. در زمان حاضر نیز آمار پایه ی تحلیل های مفهومی در روابط علی است.

علاوه بر این بعضی از تکنیک های خاص آماری مانند تحلیل عاملی و شبکه های بیزی، بحث های مفهومی (فلسفی)را بدون این که خود خواسته باشد، پیش می کشند. اگر چه موضوعات زیادی در فلسفه علم وامدار روشن سازی های آماری هستند به عنوان مثال: یکپارچگی، آگاهی بخشی و ارائه ی شاهد، با این وجود، حوزه ی گسترده ای از بحث های فلسفه ی علم در فهم آمار کمک کننده اند. در این بین می توان به بحث هایی درباره ی آزمایش و مداخله، مفاهیم شانس و ماهیت مدل های علمی و واژگان نظری اشاره کرد. 

از زمانی که مفهوم مجموعه های فازی توسط لطفی زاده در 1965 ارائه شد، به طور گسترده ای در حوزه های فنی استفاده و کاربرد پیدا کرد. با وجود موفقیت هایی که در حوزه ی فنی داشته است اما در حوزه ی انسانی محدودیت هایی داشته و کمتر کاربردی شده است. طبق تعریف، مجموعه های فازی از دو وضعیت کمی برخوردارند مطلق و نسبی. مجموعه های فازی سنجش های کمی و کیفی را در یک ابزار واحد ترکیب می کنند. از منظر و دیدگاه علوم اجتماعی مجموعه های فازی زبانی است که نصف آن زبان کلامی و مفاهیم کلامی است و نصف آن مفاهیم و زبان ریاضی. بدبختانه جامعه ی علوم انسانی و علوم اجتماعی بالقوه های مربوط به مجموعه های فازی را نشناخته است تا از این طریق روش شناسی علوم اجتماعی را تغییر دهند.

مفاهیم نادقیق بسیاری در پیرامون ما وجود دارند که آنها را به صورت روزمره در قالب عبارتهای مختلف بیان می کنیم. به این جمله دقت کنید: " هوا خوب است." هیچ کمیتی برای خوب بودن هوا مطرح نیست تا آن را اندازه بگیریم بلکه این یک حس کیفی است. در واقع مغز انسان با در نظر گرفتن فاکتور های مختلف و بر اساس تفکر استنتاجی جملات را تعریف و ارزش گذاری می نماید که مدل سازی آنها به زبان و فرمولهای ریاضی اگر غیر ممکن نباشد کاری بسیار پیچیده خواهد بود.منطق فازی تکنولوژی جدیدی است که شیوه هایی را که بر ای طراحی و مدل سازی یک سیستم نیازمند ریاضیات پیچیده و پیشرفته است، با استفاده از مقادیر زبانی و دانش فرد خبره جایگزین می سازد.
منطق فازی:
اگر از ما پرسیده شود منطق فازی چیست شاید ساده ترین پاسخ بر اساس شنیده ها این باشد که Fuzzy Logic یا Fuzzy Theory یک نوع منطق است که روش های نتیجه گیری در مغز بشر را جایگزین می کند.مفهوم منطق فازی توسط دکتر لطفی زاده، پروفسور دانشگاه کالیفورنیا در برکلی، ارائه گردید و نه تنهابه عنوان متدولوژی کنترل ارائه شد بلکه راهی برای پردازش داده ها، بر مبنای مجاز کردن عضویت گروهی کوچک به جای عضویت گروهی دسته ای ارائه کرد.به جهت نارسا ونا بسنده بودن قابلیت کامپیوتر های ابتدایی تا دهه 70 این تئوری در سیستم های کنترلی به کار برده نشد.
پروفسور لطفی زاده اینطور استدلال کرد که بشر به ورودیهای اطلاعاتی دقیق نیازی ندارد بلکه قادر است تا کنترل تطبیقی را به صورت بالایی انجام دهد.پس اگر ماکنترل کننده های فیدبک را در سیستم ها طوری طراحی کنیم که بتواند داده های مبهم را دریافت کند، این داده ها می توانند به طور ساده تر و موثرتری در اجرا به کار برده شوند.
باین تعاریف منطق فازی دارای این قدرت است که در تنظیم سیستم ها از میکرو کنترلهای ساده وکوچک و جاسازی شده گرفته تا PC های چند کاناله شبکه شده بزرگ یاسیستم های کنترلی به کار برده شود.این منطق دارای قدرت اجرایی در سخت افزار،نرم افزار یا ترکیبی از هر دوی اینهاست.در واقع منطق فازی راه ساده ای را برای رسیدن به یک نتیجه قطعی و معین بر پایه اطلاعات ورودی ناقص، خطا دار، مبهم ودوپهلو فراهم می کند.منطق فازی یک قانون ساده بر مبنای " IF x And y THEN z " را بیان می کند.
به عنوان مثال به جای برخورد با اصطلاحاتی نظیر
"SP=500F"،"210
اصطلاحاتی نظیر
"IF (process is too cool) AND (process is getting colder) THEN
Or
"IF (process is too hot) AND (process is heating rapidly) THEN
به کار برده شود.
درست مثل کاری که در هنگام دوش گرفتن انجام می دهیم: در صورتی که آب خیلی سرد یا خیلی گرم باشد بدون اینکه از درجه دقیق آب اطلاعی داشته باشیم تنها بر اساس پردازش انجام شده در مغز به کمک دریافت دمای هوا از طریق حسگرهای پوست با کمی سختی کشیدن آب را به سرعت به دمای دلخواه در می آوریم یا آنکه می توانیم در یک اتاق به اشیاءگوناگونی نگاه کنیم وتصمیم بگیریم کدامیک بیشتر شبیه صندلی است ویا به مردم نگاه کنیم و بگوییم کدامیک شبیهJohn Wayne ویا کدامیک بیشتر شبیه گاندی است.منطق فازی قادر به تقلید اینگونه رفتارها اما با سرعت بسیار بالایی است.از طرفی باید به این نکته هم توجه کنیم که تمامی سیستم های طبقه بندی ساخته ذهن انسان هستند و برچسب درست تا زمانی به یک سیستم طبقه بندی نسبت داده می شود که سیستم کنترلی دیگر آن را رد نکند مثلا در تئوری نسبیت دیگر درست نیست بگوییم زمین دور خورشید می گردد پس خورشید هم دور زمین می گردد! یا به عنوان مثال دیگر، کشف موجودی عجیب در استرالیا که پلاتی پوس نامیده می شودو بر خلاف پستانداران دیگر همانند خزندگان تخم می گذارد و جوجه های جوان را شیر می دهد! با این تعاریف می توان گفت که منطق فازی یک تکنولوژی کنترلی بسیار قدرتمند است که به جای ساختن یک حصار در اطراف یک طبقه بندی سعی دارد آن را به گونه ای توصیف کند که به ایده نزدیک تر است.
متغیر های زبان شناختی:
در زندگی روزمره،کلماتی را به کار می بریم که اغلب برای توصیف متغییر ها استفاده می شوند. به عنوان مثال هنگامیکه می گوییم " امروز سرد است " یا "دمای هوا امروز پایین است " از واژه " پایین " برای توصیف " دمای هوای امروز " استفاده کرده ایم به این معنی که متغیر دمای هوای امروز واژه "پایین" را به عنوان مقدار خود پذیرفته است.واضح است که متغیر " دمای هوای امروز " می تواند مقادیری نظیر˚3،˚10-،˚8-،˚24و... را اختیار کند.هنگامیکه یک متغیر، اعداد را به عنوان مقدار بپذیرد ما یک چهارچوب ریاضی مشخص برای فرموله کردن آن داریم اما هنگامیکه متغیر واژه ها را به عنوان مقدار می گیرد در آن صورت چهارچوب مشخص برای فرموله کردن آن درتئوری ریاضیات کلاسیک نداریم. در واقع در سیستم های عملی اطلاعات مهم از دو منبع سرچشمه می گیرند: یکی از منابع افراد خبره که دانش و آگاهیشان را دردر مورد سیستم با زبان طبیعی تعریف می کنند و منبع دیگر اندازه گیری ها و مدل های ریاضی هستند که از قواعد فیزیکی مشتق شده اند.بنابر این یک مساله مهم ترکیب این دو نوع اطلاعات در طراحی سیستم هاست. برای انجام این ترکیب سوال کلیدی این است که چگونه می توانیم دانش بشری را به یک فرمول ریاضی تبدیل کنیم؟
برای اینکه چنین چهارچوبی به دست آوریم مفهوم متغیر های زبانی تعریف شده است. در صحبت های عامیانه اگر یک متغیر بتواند واژه هایی از زبان طبیعی را به عنوان مقدار بپذیرد یک متغیر زبان شناختی نامیده می شود. برای فرموله کردن واژه ها در گزاره های ریاضی از مجموعه های فازی برای مشخص کردن واژه ها استفاده می کنیم و تعریف می کنیم: " اگر یک متغیر بتواند واژه هایی از زبان طبیعی را به عنوان مقدار خود بپذیرد آنگاه متغیر زبان شناختی نامیده می شود که واژه ها بوسیله مجموعه های فازی در محدوده ای که متغیر ها تعریف شده اند مشخص می گردد. " پروفسور لطفی زاده در سال 1973 مفهوم زبان شناختی یا متغیر های فازی را ارائه داد.در واقع یکی از ویژگی های منطق فازی در استفاده از ساختار قانون پایه منطق فازی است که در طی آن مسائل کنترلی به یک سری قوانین IF x And Y THEN z تبدیل می شوند که پاسخ گوی خروجی مطلوب سیستم برای شرایط ورودی داده شده به سیستم می باشد. این قوانین ساده و آشکار برای توصیف پاسخ دهی مطلوب سیستم با اصطلاحاتی از متغییر های زبان شناختی به جای فرمول های ریاضی استفاده می شوند.
نکته جالب اینجاست که اگرچه سیستم های فازی پدیده های غیر قطعی و نامشخص را توصیف می کند با این حال تئوری فازی یک تئوری دقیق می باشد.
اجزای ابتدایی و اصول اولیه تئوری مجموعه فازی:
در قسمتFuzzier یا مبدل فازی، متغییر های با مقادیر حقیقی به یک مجموعه فازی تبدیل شده از طریق ماشین رابط فازی و قوانین پایه نتایج به قسمت غیر فازی ساز یا Defuzzier منتقل شده که یک مجموعه فازی را به یک متغیر با مقدار حقیقی تبدیل می کند.به بیان دیگر اطلاعات ورودی اغلب مقادیری پیچیده اند واین اعدادبه مجموعه های فازی تبدیل می گردند.مدل ها بر اساس منطق فازی شامل قوانین اگر،آنگاه تفسیر می گردند. حقیقت آن است که بعد از عبارت اگریک منطق مقدم بیان می گردد و بر اساس آن ما حقیقت دیگر را مورد بررسی قرار می دهیم که بعد ا زآنگاه می ایدو در آن نتیجه کار توضیح داده می شود.در واقع منطق فازی تجربه و دانش انسانی را به صورت ترکیبی از اعداد در مقابل وی قرار می دهد و او را قادر می سازد تا تصمیمی بر اساس ریاضیات و منطق بگیرد.
"جهان خاکستری است اما علم سیاه و سفیداست. ما درباره صفرها و یک هاصحبت می کنیم اما حقیقت چیزی بین آنهاست. جملات و بیان های منطق سوری و برنامه ریزی رایانه همگی به شکل درست یا نادرست، یک یا صفر هستند. اما بیان های مربوط به جهان واقعی متفاوتند.
هر نوع بیان واقعیت یکسره درست یا نادرست نیست. حقیقت آنها چیزی بین درستی کامل و نادرستی کامل است. چیزی بین یک و صفر، یعنی مفهومی چندارزشی و یا خاکستری. حال فازی چیزی بین سیاه و سفید، یعنی خاکستری است." (بارت کاسکو)
در فارسی، فازی به نام های مشکک و شولای نیز ترجمه شده است. شاید این مثال از خود پروفسور زاده جالب باشد:"منطق کلاسیک شبیه شخصی است که با یک لباس رسمی مشکی، بلوز سفید آهاردار، کروات مشکی، کفش های براق و غیره به یک مهمانی رسمی آمده است و منطق فازی تا اندازه ای شبیه فردی است که با لباس غیررسمی، شلوارجین، تی شرت و کفش های پارچه ای آمده است. این لباس را در گذشته نمی پذیرفتند. اما امروز، جور دیگری است."
در سال 1965، ایرانی تباری بنام پروفسور لطفی عسگرزاده، معروف به زاده، استاد دانشگاه برکلی آمریکا، در مجله اطلاعات و کنترل، مقاله ای تحت عنوان Fuzzy Sets منتشرساخت و این مقاله مبنای توسعه و ترویج این نظریه به جهان شد.
مدتها بود که او با نظریه سیستم هاسروکار داشت و ملاحظه می کرد که هرچه پیچیدگی یک سیستم بیشترشود حل وفصل آن بوسیله ریاضیات رایج، مشکل تر است و لذا به ریاضیات دیگری برای حل این مشکل نیاز است این ریاضیات باید بتواند ابهام موجود در پیچیدگی یک سیستم را مدلسازی کند و با محاسبات خود آن را تحت کنترل و نظارت در آورد و رفتار آن را پیشگویی کند و بالاخره در سال 1965 به این موفقیت دست یافت.
اولین دانشجویی که در جهان رسماً ‏دوره دکتری خود را در این رشته درسال 1972 میلادی زیرنظر آقای پروفسور زاده به اتمام رسانید مرحوم ولی ا...طحانی بودکه روحش شاد و قرین رحمت باد. ایشان اولین کسی بود که در ایران به تحقیق فازی پرداخت اما نهال این رشته علمی و ادبیات آن در ایران و در دانشگاه کرمان درسال 1366 کاشته شد همچنین اولین فارغ التحصیل دکتری ریاضی ایران در رشته جبرفازی بود.
منطق فازی بویژه در صنعت کاربردهای فراوان پیداکرده است. مثلاً در کنترل، شبکه های عصبی، کامپیوتر، منطق، تحقیق درعملیات، شبیه سازی، ریاضیات، آمار، شیمی،محاسبات نرم، هوش مصنوعی، تجزیه و تحلیل داده ها، کشاورزی، و چندین زمینه دیگر.
البته فازی فراتر از این پیشرفته و در علوم انسانی و علوم اجتماعی و حتی در علوم قرآنی نیز کاربردهایی را پیدا کرده است.
حال ببینیم وضعیت تحقیقات فازی در کشور ایران چگونه است. در ارزیابی جایگاه این نظریه در کشور ما چند نکته قابل ذکر است.
اولاً باید توجه کرد که سیستم های فازی در درجه اول در بخشهای صنعتی کاربرد دارند. در اینجا ایران بعنوان کشوری متعلق به جهان سوم بامشکلی، متشکل از لزوم جبران بیش از یک قرن عقب ماندگی صنعتی مواجه نیست، بلکه با انتخاب استراتژی مناسب توسعه می تواند راهی میانبر برای توسعه و کم کردن فاصله خود با پیشرفتهای عظیم کشورهای جهان اول را بیابد.
ثانیاً در حوزه سیستم های فازی، ایران پابه پای کشورهای پیشرفته صنعتی بویژه در نظریه پردازی پیش رفته است و تنهامسئله، طرح انتخاب استراتژی مناسب توسعه است بطوری که بخشهای اقتصادی در جهت استفاده از این برتری نسبی توانمند شوند.

پرسشنامه ای که در پیش رو دارید به منظور یک تحقیق دانشجویی طراحی شده است. لطفاً موارد زیر را مطالعه نموده و پاسخ خود را با علامت ضربدر مشخص نمایید.

پیشاپیش از همکاری و توجه شما تشکر می نمایم.

ترم تحصیلی: دوم c سوم c چهارم c رشته تحصیلی:

معدل: بالای 17 c پایین 17 c