高尔顿(Galton)
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“回归”是由英国著名生物学家兼统计学家高尔顿(Galton)在研究人类遗传问题时提 出来的。
为了研究父代与子代身高的关系,高尔顿搜集了1078对父亲及其儿子的身高数据。
他发现这些数据的散点图大致呈直线状态,也就是说,总的趋势是父亲的身高增加时,儿子 的身高也倾向于增加。
但是,高尔顿对试验数据进行了深入的分析,发现了一个很有趣的现 象—回归效应。
因为当父亲高于平均身高时,他们的儿子身高比他更高的概率要小于比他更 矮的概率;父亲矮于平均身高时,他们的儿子身高比他更矮的概率要小于比他更高的概率。
它反映了一个规律,即这两种身高父亲的儿子的身高,有向他们父辈的平均身高回归的趋势。
对于这个一般结论的解释是:大自然具有一种约束力,使人类身高的分布相对稳定而不产生 两极分化,这就是所谓的回归效应。
1855年, 高尔顿发表《遗传的身高向平均数方向的回归》一文,他和他的学生卡尔• 皮尔逊Karl·Pearson通过观察1078对夫妇的身高数据,以每对夫妇的平均身高作为自变 量,取他们的一个成年儿子的身高作为因变量,分析儿子身高与父母身高之间的关系,发现 父母的身高可以预测子女的身高,两者近乎一条直线。
当父母越高或越矮时,子女的身高会 比一般儿童高或矮,他将儿子与父母身高的这种现象拟合出一种线形关系,分析出儿子的身 高y与父亲的身高x大致可归结为一下关系:y=33.73+0.516*x (单位为英寸)根据换算公式1英寸=0.0254米, 1米=39.37英寸。
所以:Y= 0.8567+0.516*X (单位为米);这种趋势及回归方程表明父母身高每增加一个单位时,其成年儿子的身高平均增加0.516个单位。
这就是回归一词最初在遗传学上的含义。
有趣的是,通过观察,高尔顿还注意到,尽管这是一种拟合较好的线形关系,但仍然存 在例外现象:矮个父母所生的儿子比其父要高,身材较高的父母所生子女的身高却回降到多 数人的平均身高。
优生学之父——弗朗西斯·高尔顿优生学的奠基人——高尔顿弗朗西斯·高尔顿(Sir Francis Galton)于1822年2月16日出生于英国伯明翰市斯帕克布洛附近的拉杰斯的一一个显赫的银行家家庭,他的父亲是银行家,父亲和祖父都是热爱自然的科学家。
他的母亲和达尔文的父亲是同父异母的兄妹,他的外祖父正是达尔文的祖父,所以高尔顿是达尔文的表弟。
高尔顿是家中9个孩子里最小的一个孩子。
比他大12岁的姐姐阿黛尔是幼年高尔顿的启蒙老师,他从小智力超常、聪颖过人,出生12个月后,他便能认识所有的大写字母,18个月后则能辨别大写和小写两种字母。
在他咿呀学语的时候就能背拉丁文。
到了两岁半左右,高尔顿已能阅读《蛛网捕蝇》之类的儿童读物。
3岁时他学会签名,4岁时他能写诗,5岁时已能背诵并理解苏格兰叙事诗《马米翁》,6岁时,他已精熟荷马史诗中的《伊利亚特》和《奥德赛》,7岁时就能欣赏莎士比亚名著,对博物学产生兴趣,并按自己的方法对昆虫、矿物标本进行分类。
显然是一位神童。
美国心理学家特尔曼曾根据有关文献的记载,用他自己设计的斯坦福——比纳标准对幼年的高尔顿的智力进行了估算,他认为高尔顿3-8岁间的智力年龄几乎等于实际年龄的2倍,其智商约为200。
8岁时他被送进寄宿学校正式接受教育后,情况就不那么妙了。
极具自然好奇心和独立创造能力的小高尔顿被那里的布道、鞭打和所强调的死记硬背所困扰和压抑,行为突然变坏,常与同学打斗,频遭学校惩戒。
所以高尔顿对他这段学生生涯一点儿也不怀念。
不过他对发现新事物的热情还是不减,虽然正规的学校教育让他很失望,但他对自己的学习和奋斗目标还是很有规划。
13岁时就打算从事一项“高尔顿飞行计划”。
15岁时他的父亲希望他学医,因此安排他随一家英国医学机构到欧洲大陆作巡回医疗活动,回来之后开始在伯明翰市立医院做了两年内科见习医生,这里使他积累了许多解剖学和生理学知识。
1839年,17岁的高尔顿来到伦敦国王学院学习医学、生理学、植物学和化学,并且成绩优秀。
遗传与环境(含教育)在心理发展中的作用摘要关于心理发展的两大因素“遗传”和“环境(含教育)”的论争一直是心理学的一个古老的话题。
笔者在回顾心理学史上一些著名流派对该问题的阐述的基础上提出,该两大因素谁决定谁的继续争论从现实应用的角度是缺乏现实意义与价值的,心理学家应该更深入细致的探讨研究在具体的问题上两者究竟是以怎样的方式在心理发展中施加影响和作用,从而更好的促进个体心理的健康发展。
关键词遗传,环境,教育,心理发展分类号B8431引言遗传作用,指的是父母对后代的生理和心理特征的基因传递。
环境作用,是指影响发展的外部条件的总和(含教育)。
遗传和环境因素对发展的影响问题一直是心理学中争论的一个焦点[1]。
尽管现代的心理学家们已经不再彼此持有非此即彼的立场,但人们对这个问题的看法还没有取得一致。
2 正文回顾历史,考察现在,先让我们来回顾和了解有关制约心理发展因素的历史论述,从而更好的认识这个问题。
2.1 单因素论(十九世纪中叶——二十世纪初) 单因素理论主要包括“遗传决定论”和“环境决定论”,两个理论都片面强调某个因素的作用而否定其他因素的作用。
遗传决定论以优生学创始者高尔顿(Galton)为代表,该学派认为儿童心理发展是受先天的遗传素质决定的,个体的发展及其品性早在生殖细胞的基因中就决定了,发展只是内在因素的自然展开,环境与教育仅起引发作用,不能改变它的本质。
高尔顿用家谱调查作为其观点的论据,这些资料是经过几代间接了解的,且其中调查对象的环境因素没有认真的分析,因此很难客观、科学。
环境决定论以行为主义者华生(J.B.Waston)和斯金纳(B.F.Skinner)为代表。
让我们来看华生提出的他闻名于世的一个论断:请给我十几个强健而没有缺陷的婴儿,让我放在我自己的特殊世界中教养,那么,我可以担保,在这十几个婴儿中,我随便拿一个来,都可以训练其成为任何专家——无论他的能力、嗜好、趋向、才能、职业及种族如何,我都能够任意训练他成为一个医生、或一个律师,或一个艺术家,或一个商界领袖,或可以训练他成为一个乞丐或窃贼。
普通心理学1、学派创始人内容意义⑴构造心理学:冯特、铁钦那;采用实验内省的方法,分析意识的内容;⑵行为主义:美国:华生,研究刺激与反应之间的规律性关系;是一种典型的环境决定论的观点。
是心理学上的第一次革命。
⑶格式塔心理学:德国:魏特海墨、克勒、科夫卡,建立了完形心理学,或叫格式塔心理学。
⑷机能主义心理学:杜威,詹姆士。
主张意识是一个连续的整体。
⑸精神分析学派:奥地利:弗洛伊德;心理学的第二次革命。
2、当代心理学研究的主要取向:学派、时间、代表人物、意义⑴人本主义心理学:20世纪50-60年代美国,罗杰斯、马斯洛;心理学第三次革命。
⑵认知心理学:20世纪60年代,用模拟计算机程序建立人的认知模型。
⑶生理心理学:研究心理活动的生理基础和脑的机制。
3、需要层次理论:⑴美国心理学家马斯洛1968年提出需要层次理论:人的需要分为5个层次:生理需要、安全需要、爱和归属的需要、尊重的需要、自我实现的需要。
⑵生理需要在一切需要中是最优先的。
自我实现的需要是人类最高层次的需要。
⑶层次越低的需要出现的越早,层次越高的需要出现的越晚。
层次越低的需要力量越强,较低层次的需要又叫缺失性需要。
高层次需要又叫生长需要。
⑷马斯洛认为:人的需要是自然禀赋的,是生物进化到人类以后出现的特征。
4、情绪理论:⑴詹姆斯-兰格的情绪外周理论:美国心理学家詹姆斯和丹麦心理学家兰格提出。
詹姆斯认为,情绪是身体变化的知觉,即当外界刺激引起身体上的变化时,我们对这些变化的知觉便是情绪。
兰格强调血液系统的变化和情绪发生的关系。
二人都强调情绪和机体变化的关系。
⑵坎农-巴德的情绪丘脑理论:坎农认为,情绪的生理机制不在外周,而在中枢神经系统的丘脑。
身体变化和情绪体验是同时发生的。
提出了情绪的中枢理论。
忽视了外因变化的意义,也忽视了大脑皮层对情绪发生的作用。
⑶沙赫特的情绪认知理论:美国心理学家沙赫特提出:任何一种情绪的产生,都是由外界环境刺激、机体的生理变化和对外界环境刺激的认识过程三者相互作用的结果,而认知过程又起着决定的作用。
⼼理测验的发展史科学⼼理测验的产⽣与发展:三个重要⼈物:a.⾼尔顿(F.Galton),⾸先倡导科学⼼理测验的学者;b.卡特尔(J.M.Cattell),卡特尔在《⼼理》杂志上发表“⼼理测验与测量”⼀⽂,这是⼼理测验第⼀次出现于⼼理学⽂献中;c.⽐内(A.Binet),编写了世界上第⼀个正式的⼼理测验⼀、科学⼼理测验的产⽣与发展:▲英国⾼尔顿(F.Galton)⾸先倡导科学⼼理测验的学者作为达尔⽂的表弟,他深受进化论思想的影响,提出⼈的不同⽓质特点和智能是按⾝体特点的不同⽽遗传的。
为了研究差异的遗传性,便设计了测量差异⽅法。
这虽然不是正式的⼼理测验,但可视为⼼理测验的开端。
⾼尔顿也为⼼理测验奠定了统计学基础。
他第⼀个提出了相关的概念,并由他的学⽣⽪尔逊加以发展,创⽴积差相关法,这使⼼理测验的信度、效度和进⾏因素分析成为可能。
▲卡特尔(J.M.Cattell):1890年,卡特尔在《⼼理》杂志上发表《⼼理测验与测量》⼀⽂,这是⼼理测验第⼀次出现于⼼理学⽂献中;在此⽂中,卡特尔写到:⼼理学若不⽴⾜于实验与测量上,决不能够有⾃然科学之准确性。
⼜说:⼼理测验如果有⼀个普遍的标准,则其科学的与实⽤的价值都可以增加。
▲⽐内(A.Binet):1904年,法国教育部委派许多教育家、医学家和其他科学家组成⼀个委员会,专门研究公⽴学校中智⼒落后⼉童的教育⽅法。
作为委员之⼀,⽐内极⼒主张⽤⼀种测验的⽅法去辩别和发现智⼒落后的⼉童。
经过他与助⼿西蒙的精⼼研究,次年在《⼼理学年报》上发表了⼀篇⽂章,题为《诊断异常⼉童智⼒的新⽅法》,⽂中介绍了30个项⽬量表。
这是世界上第⼀个正式的⼼理测验。
纵观⼼理测验的发展,⼈们常说19世纪80年代是⾼尔顿的⼗年,90年代是卡特尔的⼗年,20世纪头⼗年则是⽐内的智⼒测验的⼗年。
在此以后,⼼理测验的主要发展:1、操作测验的发展;2、团体智⼒测验的发展;3、能⼒倾向测验的发展;4、⼈格测验的发展。
优生学之父——弗朗西斯·高尔顿优生学的奠基人——高尔顿弗朗西斯·高尔顿(Sir Francis Galton)于1822年2月16日出生于英国伯明翰市斯帕克布洛附近的拉杰斯的一一个显赫的银行家家庭,他的父亲是银行家,父亲和祖父都是热爱自然的科学家。
他的母亲和达尔文的父亲是同父异母的兄妹,他的外祖父正是达尔文的祖父,所以高尔顿是达尔文的表弟。
高尔顿是家中9个孩子里最小的一个孩子。
比他大12岁的姐姐阿黛尔是幼年高尔顿的启蒙老师,他从小智力超常、聪颖过人,出生12个月后,他便能认识所有的大写字母,18个月后则能辨别大写和小写两种字母。
在他咿呀学语的时候就能背拉丁文。
到了两岁半左右,高尔顿已能阅读《蛛网捕蝇》之类的儿童读物。
3岁时他学会签名,4岁时他能写诗,5岁时已能背诵并理解苏格兰叙事诗《马米翁》,6岁时,他已精熟荷马史诗中的《伊利亚特》和《奥德赛》,7岁时就能欣赏莎士比亚名著,对博物学产生兴趣,并按自己的方法对昆虫、矿物标本进行分类。
显然是一位神童。
美国心理学家特尔曼曾根据有关文献的记载,用他自己设计的斯坦福——比纳标准对幼年的高尔顿的智力进行了估算,他认为高尔顿3-8岁间的智力年龄几乎等于实际年龄的2倍,其智商约为200。
8岁时他被送进寄宿学校正式接受教育后,情况就不那么妙了。
极具自然好奇心和独立创造能力的小高尔顿被那里的布道、鞭打和所强调的死记硬背所困扰和压抑,行为突然变坏,常与同学打斗,频遭学校惩戒。
所以高尔顿对他这段学生生涯一点儿也不怀念。
不过他对发现新事物的热情还是不减,虽然正规的学校教育让他很失望,但他对自己的学习和奋斗目标还是很有规划。
13岁时就打算从事一项“高尔顿飞行计划”。
15岁时他的父亲希望他学医,因此安排他随一家英国医学机构到欧洲大陆作巡回医疗活动,回来之后开始在伯明翰市立医院做了两年内科见习医生,这里使他积累了许多解剖学和生理学知识。
1839年,17岁的高尔顿来到伦敦国王学院学习医学、生理学、植物学和化学,并且成绩优秀。
人脸识别的研究历史比较悠久。
高尔顿(Galton)早在 1888 年和 1910 年就分别在《Nature》杂志发表了两篇关于利用人脸进行身份识别的文章,对人类自身的人脸识别能力进行了分析。
但当时还不可能涉及到人脸的自动识别问题。
最早的AFR1的研究论文见于 1965 年陈(Chan)和布莱索(Bledsoe)在Panoramic Research Inc.发表的技术报告,至今已有四十年的历史。
近年来,人脸识别研究得到了诸多研究人员的青睐,涌现出了诸多技术方法。
尤其是 1990 年以来,人脸识别更得到了长足的发展。
几乎所有知名的理工科大学和主要IT产业公司都有研究组在从事相关研究。
表 1 人脸识别发展历史简表人脸识别是一个被广泛研究着的热门问题,大量的研究论文层出不穷,在一定程度上有泛滥成“灾”之嫌。
为了更好地对人脸识别研究的历史和现状进行介绍,本文将 AFR 的研究历史按照研究内容、技术方法等方面的特点大体划分为三个时间阶段,如表1 所示。
该表格概括了人脸识别研究的发展简史及其每个历史阶段代表性的研究工作及其技术特点。
下面对三个阶段的研究进展情况作简单介绍。
第一阶段(1964 年~1990年)这一阶段人脸识别通常只是作为一个一般性的模式识别问题来研究,所采用的主要技术方案是基于人脸几何结构特征(Geometric feature based)的方法。
这集中体现在人们对于剪影(Profile)的研究上,人们对面部剪影曲线的结构特征提取与分析方面进行了大量研究。
人工神经网络也一度曾经被研究人员用于人脸识别问题中。
较早从事 AFR 研究的研究人员除了布莱索(Bledsoe)外还有戈登斯泰因(Goldstein)、哈蒙(Harmon)以及金出武雄(Kanade Takeo)等。
金出武雄于 1973 年在京都大学完成了第一篇 AFR 方面的博士论文,直到现在,作为卡内基-梅隆大学(CMU)机器人研究院的一名教授,仍然是人脸识别领域的活跃人物之一。
高尔顿(Galton )钉板实验一、问题描述Galton 钉板试验是英国生物统计学家Galton 设计的。
在一板上钉有n 排钉子,如图示,其中n=5。
右图中15个圆点表示15颗钉子,在钉子的下方有n+1个各子,分别编号为0,1,2,,,n 。
从Galton 钉板的上方扔进一个小球任其自由下落,在下落的过程中当小球碰到钉子时,从左边落下与从右边落下的机会相等。
碰到下一排钉子时又是如此。
最后落入底板中的某一个格子,图中用一条折线显示小球下落的一条轨迹。
二、高尔顿钉板试验中的相关问题1、小球落入各个格子中的概率与频数做一个小球的高尔顿钉板试验,其落入第i 个格子的概率正好满足二项分布。
设高尔顿钉板有n 行钉,第n 行铁钉共有n 个,有(n+1)个空。
把这(n+1)个空由左到右依次编号为i=0,1,2,,,n 共(n+1)个空。
观察i=0这个空,小球从这个空落下的条件是:小球从第一次与铁钉碰撞后必须连续向左落下,即连续n 次选择向左落下,所以落入第i=0个空的概率为P (i=0)=C 0n (21)n(21)0。
观察i=1这个空,小球从这个空落下的条件是:小球从第一次与铁钉碰撞后连续n 次碰撞落下过程中,有且只有一次选择向右落下,其余都只能是向左落下,所以落入第i=1个空的概率为P (i=1)=C 1n(21)n-1(21)1。
小球从第一次与铁钉碰撞后连续n 次碰撞落下过程中,有i 次选择向右落下,其余都选择向左落下,所以落入第i 个空的概率为P (i )= C i n(12)n-i(21)i(i=0,1,2,,,n )。
故,当一个一个从顶部放入k 个小球,低槽中各格的理论频数为:h(i)=k ×P(i),(i=0,1,2,,,n).2、程序运行 2.1基本功能①输入小球数k 、概率p;②计算高尔顿钉板n=4时,放入k 个小球后,落入底槽各格中的实验小球数;③计算高尔顿钉板n=4时,放入k个小球后,落入底槽各格中的理论小球数;④动画演示每个小球下落路径及底槽各格小球数频率增长情况;④画出落入底槽各格中的实验小球数频率的柱状图;⑤画出落入底槽各格中的实验小球数、落入底槽各格中的理论实验小球数的频率曲线图;⑥关闭。