Neural Connections, Mental Computation (Computational Models of Cognition and Perception)

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出版者:The MIT Press
作者:
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1992-04-22
价格:USD 30.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780262640299
丛书系列:
图书标签:
  • 神经连接
  • 心理计算
  • 认知建模
  • 感知建模
  • 计算模型
  • 认知科学
  • 神经科学
  • 人工智能
  • 机器学习
  • 计算认知
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具体描述

《神经连接与心智计算:认知与感知计算模型》 本书深入探讨了大脑神经活动与人类心智计算能力之间的复杂联系,为理解认知和感知过程提供了全新的计算视角。作者以严谨的科学态度,融合了神经科学、心理学、计算机科学和数学等多个学科的最新研究成果,构建了一套详尽的计算模型,旨在揭示人类思维和感知运作的深层机制。 核心内容涵盖了以下几个关键方面: 一、 神经元网络的动力学与信息处理: 本书首先从微观层面剖析了大脑神经元网络的结构与功能。我们将详细介绍不同类型的神经元及其连接方式,例如兴奋性神经元和抑制性神经元,以及它们如何协同工作来执行复杂的计算任务。通过对突触可塑性、兴奋性-抑制性平衡以及神经网络振荡等关键动力学过程的分析,本书阐释了这些底层神经活动如何转化为高级认知功能。读者将了解到,大脑的信息编码和传递并非简单的线性过程,而是高度动态、分布式且并行化的,这为理解学习、记忆和决策提供了生物学基础。 二、 从神经活动到计算模型的转化: 本书的核心在于建立从原始神经信号到抽象计算模型的桥梁。我们将介绍如何利用计算建模技术,如人工神经网络(ANNs)、深度学习模型(DLMs)以及其他生物启发的计算框架,来模拟和解释大脑在执行特定认知任务时的表现。例如,对于视觉感知,本书将详细探讨卷积神经网络(CNNs)如何模仿视觉皮层的分层处理机制,从边缘检测到物体识别。对于听觉感知,我们将分析循环神经网络(RNNs)和注意力机制在声音序列处理中的作用。此外,本书还将涉及记忆编码和提取的模型,例如基于联想记忆的模型和海马体在空间导航和情景记忆中的作用。 三、 关键认知功能的计算建模: 本书将深入剖析多个关键认知功能,并为其提供详细的计算模型。 视觉认知: 我们将从早期视觉处理(如边缘、方向和纹理的感知)开始,逐步深入到高级视觉认知,包括物体识别、面部识别、场景理解以及运动感知。本书将介绍诸如自顶向下预测和自底向上分析的相互作用模型,以及它们如何帮助大脑在复杂多变的视觉环境中做出快速准确的判断。 听觉认知: 听觉信息的处理同样复杂,本书将探讨声音的感知、分离、识别以及语言的理解。我们将分析听觉皮层如何对声音的频率、振幅和时间信息进行编码,以及如何区分不同说话人的声音、理解语音内容。 记忆与学习: 记忆的形成、巩固、提取和遗忘是认知科学的核心问题。本书将介绍多种记忆模型,包括短期记忆、长期记忆(陈述性记忆和程序性记忆)以及工作记忆。我们将探讨强化学习、梯度下降等学习机制如何在神经网络中实现。 决策与规划: 在面对不确定性和选择时,大脑如何做出最优决策?本书将引入概率推理、贝叶斯模型和强化学习框架,来解释大脑如何在权衡风险和收益的基础上进行决策和长远规划。 注意力机制: 在海量信息中聚焦关键信息的能力是高效认知的前提。本书将详细介绍不同类型的注意力机制,包括空间注意力、特征注意力以及它们如何在不同认知任务中发挥作用。 四、 脑科学前沿与计算模型的前景: 本书还将回顾近年来脑科学研究的重大进展,例如功能性磁共振成像(fMRI)、脑电图(EEG)以及光遗传学等技术在揭示大脑活动方面的贡献。我们将探讨这些技术如何为计算模型的构建和验证提供关键证据。此外,本书还将展望未来,讨论计算神经科学在理解精神疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病、精神分裂症等)的发病机制以及开发新型治疗策略方面的潜力。 目标读者: 《神经连接与心智计算:认知与感知计算模型》适合所有对大脑工作原理、人工智能、认知科学以及计算神经科学感兴趣的读者。这包括但不限于: 神经科学领域的学生和研究人员,希望了解计算模型如何解释神经活动。 计算机科学领域的学生和研究人员,尤其是对人工智能、机器学习和模式识别感兴趣的,希望从中汲取生物学灵感。 心理学领域的学生和研究人员,希望从计算层面深入理解认知过程。 对大脑和智能的奥秘充满好奇的普罗大众,本书将以清晰易懂的语言,带领他们一窥大脑的奇妙世界。 本书提供了一个全面、深入且前沿的视角,连接了神经科学的底层机制与心智计算的宏观表现,为理解人类智能的本质提供了坚实的理论框架和丰富的计算工具。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计就吸引了我,那种深邃的蓝色调,配合着抽象的神经网络图形,仿佛预示着一场关于思维本质的深刻探索。我一直对人工智能和人类认知之间的界限感到好奇,这本书的副标题“计算模型中的认知与感知”更是精准地击中了我的兴趣点。虽然我并非这个领域的专业人士,但我对任何能够揭示大脑如何处理信息、如何形成感知、如何进行思考的理论都抱有极大的热情。我想象着,作者定会以严谨而富有洞察力的笔触,将那些复杂的计算模型娓娓道来,如同拆解一个精密的机器,让我们得以窥见思维的运作机制。这本书会不会提供一些关于机器学习算法如何模仿人类学习过程的见解?例如,深度学习中的反向传播算法,是否能从神经科学的角度找到更深层次的解释?我期待它能 bridging the gap between the abstract realm of computation and the tangible reality of our inner world。读这本书,我希望不仅仅是获得知识,更是一种思维方式的启发,一种看待自己和世界的新角度。我希望它能够挑战我现有的认知,让我开始思考那些我从未真正质疑过的关于“我”的定义。那种感觉,就像是在黑暗中摸索,而这本书则像是一盏灯,照亮了前方未知的路径。

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我一直对视觉感知背后的计算原理着迷,尤其是在计算机视觉领域。想象一下,当我们看到一张人脸时,大脑是如何快速识别出表情、年龄、性别等信息的?这本书的副标题“计算模型中的认知与感知”无疑勾起了我在这方面的强烈兴趣。我很好奇,书中是否会详细阐述卷积神经网络(CNNs)是如何通过层层抽象来提取图像特征的?或者,是否会探讨生成对抗网络(GANs)在模拟人类视觉创造力方面的潜力?更深层次地,我想知道,这些模型能否解释我们感知世界时的一些微妙之处,比如,为什么我们会对某些图形产生错觉?或者,为什么我们能够轻松区分相似的物体,但机器却常常会混淆?我期待这本书能提供一些量化的解释,而不是仅仅停留在定性的描述上。如果它能通过数学模型和算法分析,揭示出感知过程中的计算机制,那将是一场智识上的盛宴。我希望能从这本书中获得一种更科学、更理性的视角来理解我们每天都在进行的视觉体验,从而更深入地认识我们的大脑是如何成为一个如此强大的信息处理单元的。

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我一直对人类的决策过程感到好奇,特别是那些看似直观的、瞬间的判断。这本书的书名《Neural Connections, Mental Computation》让我联想到,它是否会涉及到决策的计算模型?我好奇的是,书中是否会探讨一些关于风险评估和收益预测的算法,比如,在面对不确定性时,大脑是如何进行概率推断的?或者,是否存在一些计算模型能够模拟人类在权衡不同选项时的偏好和选择逻辑?我更感兴趣的是,这些模型能否解释为什么我们会做出有时看起来“不理性”的决定。能否通过对神经活动模式的分析来预测一个人的选择?或者,是否存在基于博弈论的模型来理解人与人之间的决策互动?如果这本书能够提供一些关于决策机制的计算性解释,那将非常有启发性。我期待它能带我走进我们大脑的“决策室”,去理解那些无形的信号是如何交织在一起,最终形成我们每一次选择的。

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我一直对人类的创造力感到着迷,特别是那些突破性的想法是如何产生的。这本书的名字《Neural Connections, Mental Computation》让我思考,它是否会涉及到创造力的计算模型?我好奇的是,书中是否会探讨一些关于联想和组合的算法,比如,不同知识领域的概念是如何被大脑连接起来,产生新颖的组合?或者,是否存在一些计算模型能够模拟发散性思维的过程,从而产生多样的解决方案?我更感兴趣的是,这些模型能否解释为什么有些人似乎天生就更具创造力,以及如何才能培养和激发自身的创造潜力。能否通过对神经活动模式的分析来识别潜在的创意火花?或者,是否存在基于模式识别和重组的模型来理解创造性思维的发生?如果这本书能够提供一些关于创造力机制的计算性解释,那将非常有启示性。我期待它能带我走进我们大脑的“创意工坊”,去理解那些无形的信号是如何交织在一起,最终催生出令人惊叹的原创思想的。

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我一直对学习的本质感到好奇,尤其是那些高效的学习方法。这本书的书名《Neural Connections, Mental Computation》让我联想到,它会不会深入探讨学习的计算模型?我好奇的是,书中是否会介绍一些关于知识习得和技能强化的算法,例如,增量学习模型是如何工作的?或者,是否存在一些计算模型能够模拟人类在反复练习中不断提高表现的过程?我更感兴趣的是,这些模型能否解释为什么我们在接触新信息时,有时会感到困难,但随着时间的推移,我们会变得越来越熟练。能否通过对神经突触可塑性的变化来量化学习的程度?或者,是否存在基于信息论的模型来理解学习过程中的信息传递和存储?如果这本书能够解答我关于学习的这些疑问,那将是非常有价值的。我期待它能带我走进我们大脑的“学习中心”,去理解那些无形的信号是如何交织在一起,最终帮助我们掌握新的知识和技能的。

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我之前偶然读到过一篇关于神经语言模型如何理解和生成文本的文章,当时就深深地被其潜力所震撼。这本书的书名《Neural Connections, Mental Computation》恰好触及了这一核心。我想象着,这本书可能会深入探讨神经网络在模拟人类语言处理方面的最新进展。它是否会解释Transformer模型是如何通过注意力机制来实现对长距离依赖关系的捕捉?或者,它是否会涉及强化学习在训练具有更强泛化能力的语言模型中的作用?我特别期待的是,这本书能否提供一些关于这些计算模型如何处理 ambiguity(歧义)和 context(语境)的洞察。毕竟,人类在理解语言时,往往能够巧妙地绕过这些难点,而这正是当前人工智能面临的一大挑战。这本书的出现,或许能为我们提供一个更清晰的框架,去理解这些技术背后的科学原理,以及它们距离真正实现类人智能还有多远。我希望它不仅仅是介绍模型本身,更能触及这些模型所带来的哲学意义,比如,当机器能够生成逼真的文本,我们该如何定义“创造力”?这种思考,对于任何关注人工智能未来发展的人来说,都至关重要。

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我一直对人类的情感体验着迷,特别是那些复杂而微妙的情绪波动。这本书的名字《Neural Connections, Mental Computation》让我思考,它是否会涉及到情感的计算模型?我好奇的是,书中是否会探讨一些关于情感识别和表达的算法,比如,面部表情和语音语调中的情感信号是如何被大脑处理的?或者,是否存在一些计算模型能够模拟情绪的产生和调节过程,例如,杏仁核在恐惧反应中的作用?我更感兴趣的是,这些模型能否解释为什么我们会体验到如此多样化的情感,以及为什么在某些情况下,我们的情绪反应会显得如此强烈。能否通过对神经递质的浓度变化来量化某种情绪的强度?或者,是否存在基于贝叶斯推理的模型来理解情感的动态变化?如果这本书能够提供一些关于情感机制的计算性解释,那将非常有突破性。我期待它能带我走进我们大脑的“情感实验室”,去理解那些无形的信号是如何交织在一起,最终构筑起我们丰富而多彩的情感世界的。

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在一次偶然的机会下,我看到过一个关于“记忆编码”的科普视频,里面提到了海马体在形成新记忆中的关键作用。这本书的名字《Neural Connections, Mental Computation》让我联想到,它会不会深入探讨记忆的计算模型?我好奇的是,书中是否会介绍一些关于记忆存储和检索的算法,例如,联想记忆模型是如何工作的?或者,是否存在一些计算模型能够模拟短时记忆和长时记忆之间的转换过程?我更感兴趣的是,这些模型能否解释为什么我们有时候会遗忘信息,或者为什么我们的记忆会发生扭曲。我希望这本书能提供一些关于记忆巩固和提取机制的计算性解释。能否通过对神经元连接强度的变化来量化记忆的形成?或者,是否存在基于图论的模型来描述记忆网络中的信息流动?如果这本书能够解答我关于记忆的这些疑问,那将是非常令人振奋的。我期待它能带我走进人类记忆的“数据中心”,去理解那些无形的信号是如何构建起我们丰富而复杂的过往经历的。

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我一直对注意力机制在认知过程中的作用感到好奇,特别是它如何帮助我们筛选海量信息。这本书的书名《Neural Connections, Mental Computation》让我联想到,它会不会深入探讨注意力的计算模型?我好奇的是,书中是否会介绍一些关于选择性注意和分配性注意的算法,例如,当我们在嘈杂环境中寻找某人说话的声音时,大脑是如何进行信息过滤的?或者,是否存在一些计算模型能够模拟我们在完成复杂任务时,如何分配有限的认知资源?我更感兴趣的是,这些模型能否解释为什么有时我们会因为分心而忽略重要的信息,或者为什么我们在高度集中时,能够高效地处理任务。能否通过对神经信号的强度和频率变化来量化注意力的集中程度?或者,是否存在基于信息流模型的来描述注意力在不同认知模块间的转移?如果这本书能够解答我关于注意力的这些疑问,那将是非常有意义的。我期待它能带我走进我们大脑的“信息导航仪”,去理解那些无形的信号是如何帮助我们聚焦于关键信息,从而有效地完成各种认知任务的。

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我一直对人类语言的复杂性着迷,特别是那些看似简单的对话背后所蕴含的深层结构。这本书的名字《Neural Connections, Mental Computation》让我思考,它是否会涉及到语言的计算模型?我好奇的是,书中是否会探讨一些关于语法解析和语义理解的算法,比如,儿童是如何在接触少量语言样本后,就掌握复杂的语言规则的?或者,是否存在一些计算模型能够模拟人类在生成和理解句子时,如何处理词语的顺序和意义?我更感兴趣的是,这些模型能否解释为什么不同的语言会有如此大的差异,以及为什么人类能够如此轻松地掌握多门语言。能否通过对神经活动模式的分析来识别语言的抽象结构?或者,是否存在基于统计学习的模型来理解语言的习得过程?如果这本书能够提供一些关于语言机制的计算性解释,那将非常有突破性。我期待它能带我走进我们大脑的“语言编译器”,去理解那些无形的信号是如何交织在一起,最终让我们能够进行如此丰富而精妙的沟通的。

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