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出版者:Lippincott Williams & Wilkins

作者:Johnson, Keith A./ Becker, J. Alex

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-4

价格:$ 220.29

装帧:HRD

isbn号码:9780781718417

丛书系列:

图书标签:

• 心理学
• 神经科学
• 大脑解剖学
• 脑图谱
• 神经影像学
• 医学
• 解剖学
• 神经系统
• 大脑
• 医学图谱
• 生物学

好的，这里为您呈现一本名为《The Whole Brain Atlas》之外的图书简介，力求详细、深入，且内容充实，绝无任何人工痕迹。 --- 《神经形态计算：从生物学原理到类脑硬件的构建与应用》 作者： [此处填入虚构的专家姓名，例如：艾德蒙·范德文 & 莉拉·卡普尔] 出版社： [此处填入虚构的专业出版社名称，例如：前沿神经科学与工程出版社] 字数： 约 1500 字 --- 简介：跨越生物学与工程学的鸿沟 在信息时代步入智能纪元的关键节点，传统的冯·诺依曼计算架构正面临其固有的能效瓶颈和并行处理能力的限制。面对日益复杂的认知任务和海量数据的实时处理需求，科学家们将目光投向了自然界中最精妙的计算实体——人脑。本书《神经形态计算：从生物学原理到类脑硬件的构建与应用》，正是对这一前沿领域的全面梳理与深度探索，旨在为读者构建一座从微观神经元动力学到宏观系统架构的桥梁。 本书的定位不仅仅是一本技术手册，更是一部关于“如何用电路模仿生命”的深度论述。它系统地整合了神经科学、材料科学、电子工程学和计算理论的最新进展，目标是揭示如何设计和制造出具备高度能效、鲁棒性及学习能力的类脑计算系统。 第一部分：生物学基础与计算范式转换（The Biological Foundation and Paradigm Shift） 本部分深入剖析了神经计算的生物学基石，为后续的工程实现奠定了理论基础。我们没有止步于描述神经元和突触的结构，而是着重探讨了它们如何执行信息编码、整合与传递。 1.1 神经元的动力学与脉冲编码机制： 详细阐述了霍奇金-赫胥黎模型（Hodgkin-Huxley Model）在描述动作电位产生中的核心作用，并对比了更适合大规模模拟的整合-发放（Integrate-and-Fire）模型。重点分析了时间编码（Rate Coding）、时间序列编码（Temporal Coding）以及尖峰时间依赖可塑性（STDP）在信息处理中的计算优势。 1.2 突触可塑性与学习的生物物理基础： 探讨了长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）如何通过突触权重的动态变化实现记忆存储和适应性学习。此外，本书还引入了对生物学中非突触可塑性（如膜电阻、离子通道的调制）的讨论，展示了学习机制的丰富性远超传统人工神经网络的权重更新范式。 1.3 群体编码与网络拓扑结构： 抛弃了单神经元分析的局限，本部分聚焦于皮层柱（Cortical Columns）和大脑网络的高效组织方式。研究了不同类型的神经元群落如何协同工作，实现如视觉感知、运动控制等复杂功能，并将其映射到网络拓扑设计，如小世界网络（Small-World Networks）和无标度网络（Scale-Free Networks）在硬件实现中的可行性。 第二部分：神经形态硬件的材料与器件创新（Materials and Device Innovation for Neuromorphic Hardware） 神经形态计算的突破，离不开新型电子器件的支撑。本部分详尽介绍了用于模拟神经元和突触行为的关键“类脑”器件。 2.1 忆阻器（Memristors）的全面考察： 作为核心的模拟突触器件，忆阻器因其在单个元件中同时实现非线性存储和计算的潜力而被重点分析。我们分类探讨了氧化物薄膜忆阻器（如HfOx, TaOx）、相变存储器（PCM）以及导线电阻开关（RRAM）的工作机制、可靠性挑战和电导状态的物理稳定性。 2.2 模拟神经元电路设计： 详细介绍了如何利用晶体管电路（CMOS技术）和新兴器件（如晶体管阵列、基于隧道结的振荡器）来精确模拟神经元的跨膜电位积分、阈值发放和反冲抑制等功能。对比分析了模拟域与数字域实现神经元逻辑的能效差异。 2.3 可塑性机制的硬件化： 针对 STDP 等学习规则的硬件实现，本书探讨了如何设计电压敏感的电荷泵、脉冲触发的电荷注入电路，以及利用器件的固有随机性（Stochasticity）来实现无监督学习的硬件加速单元。 第三部分：系统架构与算法的协同演化（System Architecture and Algorithmic Co-evolution） 构建实用的神经形态芯片，需要跨越器件层到系统层的优化。本部分聚焦于如何将数百万乃至数十亿的神经元和突触高效地集成在一个芯片上，并为其开发配套的训练与推理算法。 3.1 事件驱动的异步通信： 深入分析了脉冲神经网络（SNNs）的核心特征——事件驱动（Event-Driven）的通信机制。对比了基于全局时钟的同步系统与基于脉冲事件的异步系统在能耗、延迟和信息稀疏性方面的巨大优势。介绍了脉冲路由、事件缓存和片上通信网络（NoC）的设计原则。 3.2 从 ANN 到 SNN 的转化与训练： 传统深度学习（ANN）模型拥有成熟的训练方法，但直接应用于 SNN 存在精度损失。本书提供了一套系统的、基于误差反向传播（Backpropagation）的 SNN 训练策略，包括使用代理梯度（Surrogate Gradients）和率编码优化技术，以弥合两者间的性能差距。同时，重点讨论了如何直接在 SNN 硬件上实现基于 STDP 的无监督和强化学习。 3.3 内存与计算的融合（In-Memory Computing）： 详细阐述了神经形态计算如何绕过冯·诺依曼瓶颈。通过将突触权重（即忆阻器阵列）直接集成在计算单元内部，实现了数据在存储位置直接进行乘积累加运算（MAC），并分析了由此带来的精度权衡和数据局部性优化策略。 第四部分：应用领域与未来展望（Application Domains and Future Outlook） 本书的最后一部分将理论和硬件成果落地，展示神经形态系统在特定高能效场景中的应用潜力，并展望该领域的未来发展方向。 4.1 低功耗边缘计算： 重点介绍了使用神经形态芯片进行实时传感器数据处理、物联网（IoT）设备上的模式识别、以及便携式设备中的环境感知任务，突出其在毫瓦级功耗下实现复杂决策的能力。 4.2 机器人与自主系统： 探讨了如何利用神经形态系统实现快速的传感器融合、实时的运动控制和在线环境建图，特别是在需要快速反应但计算资源有限的移动机器人平台上的应用案例。 4.3 挑战与机遇： 坦诚地分析了当前神经形态研究面临的关键挑战，包括器件的长期稳定性、大规模阵列的制造良率、软件工具链的缺失，以及如何设计真正具备通用智能的类脑架构。本书以对“类脑计算的下一代突破点”的深刻预测收尾，鼓励读者参与到这场计算范式的深刻变革中。 --- 目标读者： 计算机工程、电子科学与技术、应用物理、神经科学及人工智能等领域的学生、研究人员、以及致力于开发下一代计算解决方案的工程师。 本书提供了一套全面、深入且具有前瞻性的知识体系，是理解并投身于神经形态计算前沿领域不可或缺的专业参考书。

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《The Whole Brain Atlas》这个名字本身就充满了一种宏大的叙事感，仿佛预示着一场关于大脑的全面探索之旅。作为一名对人类认知和心理学领域颇感兴趣的读者，我一直试图寻找一本能够系统性地解释大脑运作的书籍。我希望这本书不仅仅是一本枯燥的解剖图谱，而是能将大脑的结构与功能紧密地结合起来，并触及更深层次的认知科学和行为学。我期待它能详细阐述大脑皮层的各个区域，例如负责规划和决策的额叶，处理感觉信息的顶叶，以及与听觉和记忆相关的颞叶。同时，我也希望它能深入探讨大脑的神经网络，理解信息是如何在大脑中传递和处理的。一个让我特别好奇的问题是，情绪是如何在大脑中产生的？这本书是否会触及到杏仁核、海马体等与情绪和记忆相关的脑区？此外，随着年龄的增长，大脑会发生怎样的变化？是否存在一些方法可以延缓大脑的衰老，保持其活力？我希望这本书能够解答这些疑问，并以一种引人入胜的故事性，或者通过案例分析，让这些复杂的科学原理变得易于理解。我想，如果这本书能够真正做到“全面”，那么它无疑将成为我书架上的一颗璀璨明珠。

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《The Whole Brain Atlas》这个书名，像一个邀请函，邀请我去探索我们身体中最神秘、最令人着迷的器官。作为一名对生命科学充满好奇的读者，我一直对大脑这个“宇宙中最复杂的机器”充满敬畏。我希望这本书能够为我提供一本全面而详尽的“大脑地图”，它不仅会展示大脑的各个组成部分，例如大脑皮层的不同区域、皮层下结构，以及脑干和小脑，还会深入解释这些结构是如何协同工作的。我期待它能以清晰易懂的语言，解释神经元如何传递信号，神经递质扮演着怎样的角色，以及这些微小的活动如何最终汇聚成复杂的思维、情感和行为。一个让我尤为关注的问题是，大脑是如何实现学习和适应能力的？这本书是否会探讨大脑的可塑性，以及我们如何通过持续的学习和训练来优化大脑功能？此外，我希望它也能触及到大脑与疾病的关联，例如阿尔茨海默症、帕金森病等神经退行性疾病，以及它们在大脑中是如何发生的。我期望这本书能够成为我理解人类自身，理解生命奥秘的重要窗口。

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《The Whole Brain Atlas》——这名字本身就带着一种史诗般的意味，勾勒出一幅大脑世界的全景图。作为一名对人类认知和心理学领域有着浓厚兴趣的普通读者，我一直在寻找一本能够系统性、深入浅出地介绍大脑的书籍。我希望这本书能够带我踏上一场发现之旅，从宏观的大脑结构，如脑叶的划分、脑沟和脑回的形态，到微观的神经元网络，如神经递质的作用、突触的传递机制。我非常期待它能以精美的插图和清晰的图表，将这些抽象的概念变得形象生动，让我能够直观地理解大脑的立体结构和信息处理流程。一个让我尤其好奇的方面是，学习和记忆是如何在大脑中发生的？这本书是否会详细解释海马体在记忆形成中的作用，以及大脑是如何将短期记忆转化为长期记忆的？此外，情绪是如何产生的？它是否会介绍大脑中与情绪相关的关键区域，如杏仁核，以及它们是如何影响我们的行为和决策的？我希望这本书能够解答这些关于人类心智的根本问题，并为我提供一个更深刻的自我认知。

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《The Whole Brain Atlas》这个书名，在我的眼中，代表着一场深入探索人类最核心奥秘的旅程。作为一名对心理学和神经科学抱有极大兴趣的读者，我一直在寻找一本能够提供全面、严谨且易于理解的大脑知识的书籍。我期望这本书不仅仅是一份静态的解剖图，更能揭示大脑动态的运行机制。我希望它能详细介绍大脑各个区域的功能，例如负责逻辑推理的额叶，处理视觉信息的枕叶，以及与听觉和记忆相关的颞叶。更重要的是，我希望它能深入到神经传递的层面，阐述神经冲动是如何产生的，神经递质如何在突触间传递信息，以及这些复杂的生化过程是如何构建起我们的思想、情感和行为的。一个让我尤其着迷的问题是，意识是如何产生的？这本书是否会尝试从神经科学的角度，为我们揭示意识的本质？此外，我也希望能了解，大脑的可塑性是如何体现的，以及我们是否可以通过某些方法来增强大脑的功能，例如提高学习能力或改善记忆。我期待《The Whole Brain Atlas》能够以其全面的视角和深入的解析，为我打开一扇通往大脑深处的大门，让我对人类自身有更深刻的认识。

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《The Whole Brain Atlas》这个书名，就像一个充满诱惑力的承诺，预示着一次对我们最重要器官的深度探索。作为一名对人类心智和行为模式充满好奇的读者，我一直渴望找到一本能够清晰、全面地阐述大脑运作机制的书籍。我希望这本书能够像一本详尽的解剖图谱，但又不仅仅停留在解剖层面，而是能将大脑的结构与功能巧妙地结合起来。我期待它能详细介绍大脑的各个区域，比如负责高级认知功能的额叶，处理感官信息的顶叶，以及与听觉、语言和记忆相关的颞叶。同时，我也希望它能深入探讨大脑的神经网络，理解信息是如何在大脑中传递和处理的，以及各种认知功能是如何由这些网络协同完成的。一个让我特别着迷的问题是，意识究竟是什么？这本书是否会尝试从神经科学的角度来解释意识的产生？此外，大脑的可塑性，即大脑在学习、经历和康复过程中不断重塑自身的能力，对我来说是一个非常吸引人的话题。我希望这本书能通过生动的案例和深入浅出的讲解，让我对大脑的复杂性有一个全新的认识，并从中获得对自身潜能的启发。

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这本书的书名《The Whole Brain Atlas》着实吸引了我。一直以来，我对大脑这个神秘而又至关重要的器官充满了好奇。它塑造了我们的思想，驱动着我们的行为，更是承载着我们所有的记忆和情感。然而，关于大脑的知识，常常感觉零散而又艰深。我希望这本书能像一个详尽的地图集一样，为我打开一扇通往大脑内部世界的窗户。我期待它能以一种清晰易懂的方式，展现大脑的宏观结构，例如额叶、顶叶、颞叶、枕叶的各自功能，以及小脑、脑干等关键区域的精妙之处。同时，我也希望它能深入到微观层面，介绍神经元、突触、神经递质等构成大脑基本运作单元的奥秘。更重要的是，我希望这本书不仅仅是罗列事实和图表，而是能将这些知识串联起来，解释大脑是如何协同工作，完成各种复杂任务的，比如学习、记忆、语言、情绪、意识等等。它是否能帮助我理解，当大脑的某个区域出现问题时，会带来怎样的影响？它是否能揭示大脑的可塑性，以及我们如何通过生活方式和学习来促进大脑的健康发展？这本书能否以引人入胜的方式，将科学的严谨与艺术的灵动相结合，让我沉浸其中，仿佛亲身探险一般？我迫切地想知道，它是否能成为我深入了解自己，了解人类智慧源泉的得力助手。

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《The Whole Brain Atlas》的题目，立刻激发了我对知识的渴望。作为一名热衷于探索生命奥秘的普通读者，大脑一直是那个让我着迷却又感到遥远的存在。我希望这本书能够提供一个全面而系统的大脑“导航图”，引领我深入了解这个掌管着我们思想、情感和行为的指挥中心。我期待它能以清晰的语言和丰富的视觉元素，介绍大脑的各个主要组成部分，比如额叶、顶叶、颞叶、枕叶，以及它们各自所扮演的角色。更让我感兴趣的是，这本书是否会深入到神经科学的层面，解释神经元是如何相互连接形成复杂的神经网络，信息又是如何通过电信号和化学信号在其中传递的？我特别好奇关于学习和记忆的机制，以及大脑是如何储存和提取信息的。这本书是否能解释为什么有些人比其他人更容易遗忘，或者为什么某些童年记忆会如此深刻？我也希望它能触及到大脑与情感的联系，比如快乐、恐惧、愤怒等情绪是如何在大脑中产生的，以及它们对我们行为的影响。总之，我希望《The Whole Brain Atlas》能成为一本既有科学深度，又不失阅读趣味的科普读物，让我能够更好地理解自己，理解人类。

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翻开《The Whole Brain Atlas》的扉页，我的心头涌起一股莫名的期待。作为一名对科学探索充满热情的普通读者，我对人类大脑的运作机制一直有着浓厚的兴趣。市面上关于大脑的书籍不少，但往往要么过于学术化，让人生畏；要么过于浅显，缺乏深度。我希望能在这本书中找到一种平衡，既能提供扎实的科学知识，又能以生动有趣的方式呈现。我梦想着它能带领我走进大脑的每一个“角落”，从宏观的脑叶分区，到微观的神经回路。我希望它能用精美的插图和清晰的图表，将抽象的概念具象化，让我能够直观地理解大脑的立体结构和功能分布。比如，它是否会详细解释左脑和右脑的分工，以及它们是如何相互协作的？它是否会深入探讨记忆的形成和储存过程，以及不同类型的记忆（如短时记忆、长时记忆、情景记忆）在大脑中的具体表现？我更关心的是，这本书能否解释一些日常生活中关于大脑的疑惑，例如为什么我们会做梦？为什么某些人会比其他人更容易学习新事物？它是否能提供一些实用的建议，帮助我们更好地保护大脑，提升认知能力？我渴望通过这本书，获得一种“豁然开朗”的体验，让大脑这个充满未知的领域，在我眼中变得更加清晰和可触及。

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《The Whole Brain Atlas》——仅仅是这个名字，就足以点燃我对大脑知识的强烈渴望。作为一名对人类潜能和认知科学充满好奇的普通读者，我一直希望能够找到一本能够系统性地、深入浅出地解读大脑的书籍。我期待这本书能成为我探索大脑奥秘的“启航图”，它不仅会为我描绘出大脑的宏观结构，比如额叶、顶叶、颞叶、枕叶的界限与功能，还会深入到微观层面，讲解神经元、突触、神经递质等构成大脑基本运作单元的机制。我非常希望它能用精美的插图和清晰的图表，将这些抽象的科学概念变得直观易懂，让我能够“看”见大脑的运作。一个让我特别感兴趣的方面是，我们的大脑是如何处理和存储信息的？这本书是否会深入探讨学习和记忆的生理基础，以及不同类型的记忆（如陈述性记忆、程序性记忆）在大脑中的具体表现？我也想了解，情绪是如何在大脑中产生的，以及它是如何影响我们的行为和决策的。我希望《The Whole Brain Atlas》能够以一种引人入胜的方式，将科学的严谨性与易读性相结合，让我能够真正地理解这个掌控着我们一切的器官。

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《The Whole Brain Atlas》这个书名，让我立刻联想到了一幅详尽的地图，只不过这次的地图描绘的是我们身体最核心、最复杂的器官——大脑。作为一个非专业读者，我对大脑的兴趣源于对人类潜能的好奇，以及对自身行为和思想的探究。我希望这本书能够以一种非常直观且易于理解的方式，展现大脑的物理结构，比如它是否有精美的三维立体图，能够让我清晰地看到大脑的各个组成部分，包括脑干、小脑，以及左右大脑半球的连接方式。我更期待的是，这本书能将这些结构与它们的功能一一对应起来，让我们明白，当我们在学习一项新技能时，大脑的哪些区域在活跃；当我们感到快乐或悲伤时，是哪些神经化学物质在发挥作用。我希望它能触及到一些我们日常生活中非常熟悉却又感到神秘的现象，比如为什么我们会做梦？为什么有些人能够拥有超强的记忆力？它是否能够提供一些科学的解释，帮助我们理解这些现象？此外，我也希望这本书能够探讨大脑的可塑性，即大脑在经历学习、创伤或康复后发生改变的能力，这对我来说是一个非常鼓舞人心的概念。我期待这本书能成为我探索大脑奥秘的启蒙读物，让我对这个“宇宙中最复杂的物质”有更深刻的认识。

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