心理软计算的理论和应用-心理科学.pdfVIP

770 心理科学 Journal of Psychological Science 2016，39（4）：770-776 心 理 科 学 ·心理软计算专栏· 编者按 为庆祝《心理科学》创刊 50 周年，本刊在 2014 年第五期曾出版纪念特刊。在该期特刊中刊发了具有前瞻 性的“心理科学研究 50 题”，其第 47 题即为“心理测量理论的新发展和软计算方法的应用”。 心理软计算的提出 为心理学的研究提供了新的方法体系，开辟了新的研究领域。本专栏发表的 5 篇论文反映了该领域国内心理学同仁 的部分研究成果：余嘉元在其论文中为心理软计算构建了总体框架和基本体系，认为它包括心理软测量、心理软识别、 心理软建模和心理软评估的研究内容，同时介绍了心理软计算在诸多方面的应用成果；汪文义等运用概率神经网络 和支持向量机于认知诊断，很好地进行了属性标定和被试分类；宋丽红等运用贝叶斯网构建认知诊断模型，使之可 提供更丰富的诊断信息；唐小娟等将粗糙集运用到认知诊断中，充分显示该方法不需要大样本被试、诊断速度快、 适合课堂教学中施行诊断测验的优点；钱锦昕等把量子遗传算法运用到选题组卷中，从而编制出高质量的平行试卷。 自然，本专栏论文所涉及的内容只是心理软计算中很小的部分，其未来广阔的发展空间有待心理学工作者不断地开 拓和探索。同时我们希望，今后有更多的心理学同仁围绕“心理科学研究 50 题”中的其他问题，为本刊撰写更多高 水平的专栏文章（本专栏由余嘉元编委组稿）。 心理软计算的理论和应用 余嘉元 （南京师范大学心理学院，南京，210097） 摘 要 心理软计算是软计算、机器学习、数据挖掘、智能计算和心理学相结合的新方法体系，本文提出了心理软计算的总体框架 和基本体系，指出该理论的主要内容包括心理软测量、心理软识别、心理软建模和心理软评估，介绍了它在参数估计、认知诊断、 数据分析、综合评估和测验编制等方面的应用。随着现代科学技术的发展，心理软计算的内涵必将更加丰富，应用一定更加广泛。 关键词 心理软计算 软测量 软识别 软建模 软评估 1 软计算的基本理论 其余的问题都还没有找到令人信服的数学方程，也 就更谈不上得到问题的精确解。对于复杂的、动态 软计算的概念是美国加州大学伯克利分校的 的系统，硬计算显得心有余而力不足，于是 Zadeh Zadeh 教授于 1992 年提出的，它是相对于硬计算而 教授（ 1992 ）在生物学的启发下提出来软计算的概 言的。硬计算是建立在纯数学基础的，能够产生精 念。当时，他把人工神经网络、模糊逻辑及遗传算 确解，对于行动的控制是精确的；它适合于那些容 法称为软计算。近年来软计算得到了迅速的发展， 易建立稳定的数学模型、并且可以进行充分预测的 形成了一个新的交叉学科。目前软计算的主要内容 问题。多年来，人们运用硬计算来解决各种问题， 除了 Zadeh 提出的三种方法外，还包括模拟退火算 取得了众所周知的成果。 法、粗糙集、支持向量机，以及蚁群算法、粒子群 然而自然科学和社会科学中还有许多问题是难 算法、基因表达式编程等群体智能算法。 以用数学方程来表示输入和输出的关系，例如对于