脑与认知科学概论（第2版）_王志良_9787563563630

本书较为全面地介绍了脑与认知科学的基本概念，生动形象地论述了脑科学和认知科学知识在现实生活中的应用，系统地论述了人工大脑、认知计算的相关知识。本书立足于科学前沿，体现了脑科学、心理学、认知科学、生理学及计算机科学与技术等诸多学科领域交叉的特点，在设计和构思上力争为读者提供全面、系统的知识框架，使读者对脑科学与认知科学有一个清晰的认识。
本书可作为智能科学与技术、计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化等专业本科生、研究生的专业课教材或参考用书，还可作为需要学习和了解脑科学与认知科学相关知识的科研人员及读者朋友的参考书籍。

第1篇总论

第1章绪论3

1.1脑与认知科学的研究意义3

1.1.1智能的概念3

1.1.221世纪是智能科学与技术的世纪6

1.1.3智能科学与技术的生物基础脑科学7

1.1.4智能科学与技术的中间件认知科学8

1.2脑科学概述8

1.2.1脑科学的研究现状9

1.2.2脑科学的研究内容13

1.2.3脑科学的研究方法15

1.3认知科学概述16

1.3.1认知及认知科学的定义17

1.3.2认知科学的研究现状19

1.3.3认知科学的研究内容23

1.3.4认知科学的研究方法25

1.4脑与认知科学的研究前景26

本章小结27

习题与思考27

参考文献27

第2篇脑科学

第2章脑科学基础知识31

2.1脑的基本构造31

2.1.1大脑的组成33

2.1.2人脑的三位一体学说34

2.1.3左脑与右脑37

2.1.4男脑与女脑41

2.2脑的工作原理44

2.3神经系统概述45

2.4脑科学的研究技术48

2.4.1脑科学的研究手段48

2.4.2事件相关脑电位技术51

本章小结55

习题与思考55

参考文献56

目录
目录

第3章脑科学知识的应用57

3.1脑与学习57

3.1.1学习57

3.1.2脑的开发67

3.2脑与意识71

3.2.1意识71

3.2.2睡眠80

3.3脑与行为84

3.3.1脑损伤84

3.3.2利他行为88

3.3.3神经经济学89

3.4大脑的保养95

本章小结97

习题与思考97

参考文献98

第4章人工大脑99

4.1人工大脑概述99

4.1.1人工大脑的基本概念99

4.1.2人工大脑的分类101

4.2人工大脑相关数学模型102

4.2.1大脑的统一模型103

4.2.2神经元模型105

4.2.3感知模型107

4.2.4记忆模型108

4.2.5学习模型111

4.2.6思维模型112

4.2.7情感模型113

4.3人工大脑实现技术119

4.3.1脑机接口技术119

4.3.2神经机器接口技术129

4.3.3赛博格技术131

4.4人工大脑简单记忆功能的电路设计134

4.4.1Hopfield神经网络134

4.4.2电路设计136

4.5人工大脑的前沿发展137

4.5.1大脑的人工培养137

4.5.2微电子领域的仿生芯片设计139

4.6互联网与神经学的交叉对比研究143

4.6.1互联网的新定义143

4.6.2互联网类神经元现象144

4.6.3互联网虚拟大脑的结构组成145

4.6.4互联网虚拟神经元146

4.6.5互联网虚拟神经系统147

4.6.6互联网与人脑功能结构对比149

4.7浅谈脑机接口伦理149

4.7.1安全风险150

4.7.2知情同意问题150

4.7.3隐私问题151

4.7.4公平问题151

4.7.5法律问题152

本章小结152

习题与思考152

参考文献153

第3篇认知科学

第5章认知科学基础知识157

5.1感知157

5.1.1感觉157

5.1.2知觉159

5.1.3模式识别160

5.1.4模式识别研究成果的应用162

5.2注意162

5.3记忆164

5.3.1记忆概述164

5.3.2瞬时记忆165

5.3.3短时记忆166

5.3.4长时记忆168

5.4知识的建构和表征172

5.4.1知识的获得172

5.4.2知识的建构过程172

5.4.3知识的表征173

本章小结177

习题与思考178

参考文献178

第6章认知计算179

6.1认知模型179

6.2机器学习183

6.2.1机器学习概述183

6.2.2机器学习的发展历程184

6.2.3机器学习算法的分类185

6.2.4机器学习应用现状186

6.3听觉信息认知计算187

6.3.1听觉信息的中枢处理187

6.3.2语音编码190

6.3.3语音识别192

6.3.4语音合成193

6.3.5自然语言理解200

6.3.6自然语言处理的发展前景209

6.4视觉信息的认知计算210

6.4.1视觉的生理机制211

6.4.2视觉信息处理212

6.4.3Marr视觉计算理论213

6.4.4计算机视觉215

6.4.5计算机视觉的应用216

6.4.6计算机视觉的发展趋势217

本章小结219

习题与思考220

参考文献220

第7章智能认知系统实例223

7.1仿人机器人223

7.1.1仿人机器人概述223

7.1.2仿人机器人的关键技术227

7.1.3仿人机器人的应用前景228

7.1.4结论与展望235

7.2无人驾驶汽车236

7.2.1无人驾驶汽车的研究现状236

7.2.2无人驾驶汽车的设计原理与关键技术240

7.2.3无人驾驶汽车发展前景展望242

7.3认知计算机243

7.3.1认知计算机概述244

7.3.2认知科学与计算机244

7.3.3人脑与认知计算机246

本章小结248

习题与思考248

参考文献248

第4篇实践

第8章脑与认知实验253

8.1脑与认知实验教学说明253

8.2大脑模型认知实验254

8.3核磁共振成像体验实验255

8.4脑波检测与信息处理体验实验258

8.5人工大脑简单记忆功能的电路设计与实现260

8.6智能车的设计与实现274

8.7基于脑电波信号的智能小车控制设计278

8.8EEGfNIRS多模态脑功能测试系统体验实验281

8.9眼动追踪系统体验实验283

8.10基于脑机接口技术的虚拟现实康复训练平台285

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