智能科学（第3版）

目录

第1章绪论

1.1智能革命

1.2智能科学的兴起

1.3脑科学

1.4认知科学

1.5人工智能

1.6智能科学的研究内容

1.7展望

第2章神经生理基础

2.1脑系统

2.2神经组织

2.2.1神经元的基本组成

2.2.2神经元的分类

2.2.3神经胶质细胞

2.3突触传递

2.3.1化学性突触

2.3.2电突触

2.3.3突触传递的机制

2.4神经递质

2.4.1乙酰胆碱

2.4.2儿茶酚胺类

2.4.35羟色胺

2.4.4氨基酸和寡肽

2.4.5一氧化氮

2.4.6受体

2.5信号跨膜转导

2.5.1转导蛋白

2.5.2第二信使

2.6静息膜电位

2.7动作电位

2.8离子通道

2.9脑电信号

2.9.1脑电信号分类

2.9.2脑电信号分析

2.10神经系统

2.10.1中枢神经系统

2.10.2周围神经系统

2.11大脑皮质

第3章神经计算

3.1概述

3.2神经元模型

3.3反传学习算法

3.3.1反传算法的原理

3.3.2反传算法的数学表达

3.3.3反传算法的执行步骤

3.3.4对反传网络优缺点的讨论

3.4Hopfield模型

3.4.1离散Hopfield网络

3.4.2连续Hopfield网络

3.5自适应共振理论ART模型

3.5.1ART模型的结构

3.5.2ART的基本工作原理

3.5.3ART模型的数学描述

3.6神经网络集成

3.6.1结论生成方法

3.6.2个体生成方法

3.7脉冲耦合神经网络

3.7.1Eckhorn模型

3.7.2脉冲耦合神经网络模型

3.7.3贝叶斯连接域神经网络模型

3.8神经场模型

3.8.1神经场表示

3.8.2神经场学习理论

3.9超限学习机

3.10功能柱神经网络模型

3.10.1模型与方法

3.10.2单功能柱模型的模拟结果

3.11神经元集群的编码和解码

3.11.1概述

3.11.2熵编码理论

3.11.3贝叶斯集群编码

3.11.4贝叶斯集群解码

第4章心智模型

4.1心智建模

4.2图灵机

4.3物理符号系统

4.4ACT模型

4.5SOAR模型

4.6心智社会

4.7LIDA

4.8CAM心智模型

4.9PMJ心智模型

4.10动力系统理论

4.11大脑协同学

第5章视觉感知

5.1视觉的生理机制

5.1.1视网膜

5.1.2光感受器

5.1.3外膝体

5.1.4视皮层

5.1.5感受野

5.1.6功能柱

5.1.7颜色视觉

5.1.8知觉恒常性

5.2视觉理论

5.2.1建构理论

5.2.2直接知觉

5.2.3格式塔理论

5.3视觉有效编码

5.4马尔的视觉计算理论

5.5拓扑视觉理论

5.6视觉的正则化理论

5.7基于模型的视觉理论

5.8计算机视觉

5.8.1图像分割

5.8.2图像理解

5.8.3主动视觉

5.8.4立体视觉

5.8.5利用启发式知识的方法

5.9同步化响应

5.9.1概述

5.9.2神经生物学实验

5.9.3时间编码

5.9.4视皮层的神经元振荡模型

5.9.5视觉系统中的表象与尺度变换

5.9.6神经网络中的非线性动力学问题

第6章听觉感知

6.1听觉通路

6.2听觉信息的中枢处理

6.2.1频率分析机理

6.2.2强度分析机理

6.2.3声源定位和双耳听觉

6.2.4对复杂声的分析

6.3语音编码

6.4韵律认知

6.4.1韵律特征

6.4.2韵律建模

6.4.3韵律标注

6.4.4韵律生成

6.4.5韵律生成的认知神经科学机制

6.5语音识别

6.5.1语音识别概况

6.5.2语音识别系统结构

6.5.3基于深度神经网络的语音识别系统

6.6语音合成

6.6.1语音合成概况

6.6.2文字到语音合成系统

6.6.3概念语音转换系统

6.7听觉场景分析

6.7.1初级分析

6.7.2以图式为基础的知觉组织

6.7.3初级分析与图式加工之间的关系

6.7.4场景分析的总体评价

6.8言语行为

第7章语言

7．1引言

7．2语言认知

7．3乔姆斯基的形式文法

7．3．1短语结构文法

7．3．2上下文有关文法

7．3．3上下文无关文法

7．3．4正则文法

7．4扩充转移网络

7．5格文法

7．6概念依存理论

7．7语言理解

7．7．1概述

7．7．2基于规则的分析方法

7．7．3基于语料的统计模型

7．7．4机器学习方法

7．8脑语言功能区

7．8．1经典语言功能区

7．8．2语义相关功能区

7．8．3音韵相关功能区

7．8．4拼字相关功能区

7．8．5双语者脑语言功能区

第8章学习

8．1概述

8．2行为学习理论

8．2．1条件反射学习理论

8．2．2行为主义的学习理论

8．2．3联结学习理论

8．2．4操作学习理论

8．2．5相近学习理论

8．2．6需要消减理论

8．3认知学习理论

8．3．1格式塔学派的学习理论

8．3．2认知目的理论

8．3．3认知发现理论

8．3．4认知同化理论

8．3．5信息加工学习理论

8．3．6建构主义的学习理论

8．4人本学习理论

8．5观察学习理论

8．6内省学习

8．6．1内省学习一般模型

8．6．2内省学习的元推理

8．6．3失败分类

8．6．4内省过程中的基于案例推理

8．7强化学习

8．7．1强化学习模型

8．7．2Q学习

8．7．3部分感知强化学习

8．8深度学习

8．8．1概述

8．8．2深度信念网络

8．8．3卷积神经网络

8．9学习计算理论

8．9．1哥尔德学习理论

8．9．2模型推理系统

8．9．3大概近似正确学习理论

第9章记忆

9．1概述

9．2记忆系统

9．2．1感觉记忆

9．2．2短时记忆

9．2．3长时记忆

9．3长时记忆

9．3．1长时记忆的类型

9．3．2长时记忆的模型

9．3．3长时记忆的信息提取

9．4工作记忆

9．4．1工作记忆模型

9．4．2工作记忆和推理

9．4．3工作记忆的神经机制

9．5遗忘理论

9．6内隐记忆

9．7动态记忆理论

9．8记忆预测理论

9．8．1恒定表征

9．8．2大脑皮层区的结构

9．8．3大脑皮层区如何工作

9．9互补学习记忆

9．9．1海马体

9．9．2互补学习系统

第10章思维

10．1概述

10．2思维的形态

10．2．1抽象思维

10．2．2形象思维

10．2．3灵感思维

10．3精神活动层级

10．4推理

10．4．1演绎推理

10．4．2归纳推理

10．4．3反绎推理

10．4．4类比推理

10．4．5非单调推理

10．4．6常识性推理

10．5问题求解

10．5．1问题空间

10．5．2产生式系统

10．5．3启发式搜索

10．5．4手段目的分析法

10．5．5解决问题的策略

10．6决策理论

10．6．1决策效用理论

10．6．2满意原则

10．6．3逐步消元法

10．6．4贝叶斯决策方法

10．7智能决策支持系统

10．7．1智能决策支持系统

10．7．2综合集成研讨厅

第11章智力发展

11．1引言

11．2智力理论

11．2．1智力的因素论

11．2．2多元智力理论

11．2．3智力结构论

11．3智力的测量

11．4皮亚杰认知发展理论

11．4．1图式

11．4．2儿童智力发展阶段

11．4．3新皮亚杰主义

11．5智力发展的影响因素

11．5．1成熟因素

11．5．2经验因素

11．5．3社会环境因素

11．5．4平衡化因素

11．6智力发展的人工系统

第12章情绪与情感

12．1概述

12．1．1情绪的构成要素

12．1．2情绪的基本形式

12．1．3情绪状态

12．1．4情绪的功能

12．2情绪理论

12．2．1詹姆斯—兰格情绪学说

12．2．2情绪评估—兴奋学说

12．2．3情绪三因素说

12．2．4基本情绪论

12．2．5维度论

12．2．6非线性动态策略

12．3情绪加工

12．3．1情绪语义网络理论

12．3．2贝克的图式理论

12．3．3威廉斯的情绪加工理论

12．4情感智能

12．5情感计算

12．6情感与认知

12．6．1情感优先假说

12．6．2认知评价观点

12．6．3图式命题联想和类比表征系统

12．7情绪的脑机制

第13章意识

13．1概述

13．2意识的基本要素和特性

13．3心理学的意识观

13．4意识的剧场模型

13．5意识的还原论理论

13．6神经元群组选择理论

13．7意识的量子理论

13．8综合信息理论

13．9显意识思维与潜意识思维

13．10机器意识系统

13．11注意

13．11．1注意的功能

13．11．2选择性注意

13．11．3注意分配

13．11．4注意系统

第14章认知结构

14．1概述

14．2谓词演算

14．3动态描述逻辑

14．3．1描述逻辑

14．3．2动态描述逻辑DDL

14．4归纳逻辑

14．4．1经验主义概率归纳逻辑

14．4．2概率逻辑理论

14．4．3主观贝叶斯概率

14．4．4条件化归纳逻辑

14．4．5非帕斯卡概率归纳逻辑

14．5范畴论

14．6Topos

14．6．1Topos的定义

14．6．2Topos之间的态射

14．6．3Sheaf理论

14．6．4Topos的内逻辑

14．6．5公理和推理

14．7心理逻辑

14．7．1组合系统

14．7．2INRC四元群结构

14．7．3态射—范畴论

14．8认知动力学

第15章智能机器人

15．1概述

15．2智能机器人的体系结构

15．3机器人视觉系统

15．3．1视觉系统分类

15．3．2定位技术

15．3．3自主视觉导航

15．3．4视觉伺服系统

15．4机器人路径规划

15．4．1全局路径规划

15．4．2局部路径规划

15．5细胞自动机

15．6认知机模型

15．7情感机器人

15．8发育机器人

15．9智能机器人发展趋势

第16章类脑智能

16.1概述

16.2大数据智能

16.3认知计算

16.4欧盟人脑计划

16.5美国脑计划

16.6脑模拟系统SPAUN

16.7神经形态芯片

16.7.1神经形态芯片简史

16.7.2IBM的TrueNorth神经形态系统

16.7.3英国SpiNNaker

16.7.4寒武纪神经网络处理器

16.8脑机融合

16.8.1脑机接口

16.8.2脑机融合的认知模型

16.8.3脑机融合的环境感知

16.8.4脑机融合的自动推理

16.8.5脑机融合的协同决策

16.9智能科学发展路线图

16.9.1初级类脑智能

16.9.2高级类脑智能

16.9.3超脑智能

参考文献