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第五章 好奇心与非线性涨落

第二节 意义与信息可能度的分布

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一、信息在度量空间的分布

信息在大脑中显示的程度是关于时间的函数。将根本不可能在大脑中显示的可能度记为0,成为主要特征时的可能度记为1,则信息模式A显示的可能度随时间变化的规律可简单地描述为

q•=-αq+K(q,t)(5-1)

式中α称为“阻尼系数”,K(q,t)则为与好奇心有关的涨落力。在一个心理时相,信息显示的可能度由于好奇心的影响而呈现出概然性。

二、信息在度量空间的分布规律

我们可以按照概率论和协同学的研究方法和模式,研究时间变化过程中,在q-t平面寻找到信息模式A的可能度为q(t)的概率P(q,t)[24]。

对于信息模式的可能度qi,其概率分布可以写为

Pi(q,t)=δ(q-qi(t)),i=1,2,…(5-2)

这里q是基本变量,是诸多信息可能度的可能轨道。对这些可能度轨道取平均,并引进函数

f(q,t)=[P(q,t)](5-3)

如果信息i出现的概率是pi,按照概率论的规律,就会有

应用5-2式即有

fdq给出时刻t在位置q和q+dq之间找到特定信息的概率。

假设随机涨落K的平均值为零,ΔK的平均值也为零,经过一定的推导,即可得到

df/dt=d/dq(αqf]WH1/2Qd2/dq2f(5-6)

此即所谓的描述心理模式转换过程的Fokker-Planck方程。它描述在心理转换过程中信息模式概率分布的变化。式中Q称为扩散系数——与好奇心有关。对于多个信息模式,取

qi=Wi(q]WHKi(t)(5-7)

此时可以假定与好奇心相关的涨落力K具有如下关系:

[Ki(t)Kj(t′)]=Kijδ(t-t′)(5-8)

而对于q的分布函数f

f(q1,q2,…qn;t)=f(q,t)(5-9)

可以导出:

此即为对于多信息模式的Fokker-Planck方程。

在K为信息可能度函数的情况下,一般的Fokker-Planck方程为

也可以将其写为连续性方程的形式:

f(q,t)t=-qI(q,t)(5-12)

式中

进一步地,将信息显示的可能度的一般形式写为

q=W(q]WHK(q)ξ(t)(5-14)

这里ξ(t)为与好奇心相关的高斯δ关联随机力。通过计算有:

k(q)=ε1/2Κ1/2(q)(5-15)

三、方程的解及其意义

关于上述方程的定态解和含时解的形式,可参照有关书籍给出的推导。如哈肯[24]已经给出

W(q)=γ(q0-q)=-Vq,当γ>0时,V(q)=γ2(q0-q)2,K(q)=K=Const>0时,有解

〈q〉t=〈q〉0e-γt+q0(1-e-γt)(5-17)

σ(t)=σ(0)e-2γt+εK/2γ(1-e-2γt)(5-18)

上式描述了在具体的心理转换过程中,大脑形成稳定反应以后,各种信息模式处于“活性”(主要由好奇心所描述,也就是说将“活性”的影响都在好奇心中表征了)状态所表现的概率值。从解5-19可以看出,在一个稳定的心理时相,泛集的各特征元素在大脑中显示时的可能度服从正态分布规律。显然,好奇心起着影响心理状态“涨落”的作用,是心理转换过程的“涨落”影响因子。

从参考文献[24]的解可以看出,在不同的好奇心作用下,可能度分布会不相同。在某些参数下,会有多模态分布的出现。

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