認(rèn)知科學(xué)

內(nèi)容概要

認(rèn)知科學(xué)是研究心智和智能的科學(xué)，包括從感覺的輸入到復(fù)雜問題的求解，從人類個(gè)體到人類社會的智能活動，以及人類智能和機(jī)器智能的性質(zhì)。它是現(xiàn)代心理學(xué)、人工智能、神經(jīng)科學(xué)、語言學(xué)、人類學(xué)乃至自然哲學(xué)等學(xué)科交叉發(fā)展的結(jié)果。認(rèn)知科學(xué)研究的目的就是要說明和解釋人在完成認(rèn)知活動時(shí)是如何進(jìn)行信息加工的。認(rèn)知科學(xué)的興起標(biāo)志著對以人類為中心的心智和智能活動的研究已進(jìn)入到新的階段，認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展將進(jìn)一步為信息科學(xué)技術(shù)的智能化作出巨大貢獻(xiàn)。本書系統(tǒng)地介紹認(rèn)知科學(xué)的概念和方法，反映認(rèn)知科學(xué)、腦科學(xué)、人工智能等領(lǐng)域的最新研究成果，綜合地探索人類智能和機(jī)器智能的性質(zhì)和規(guī)律。    本書可作為大學(xué)本科高年級學(xué)生和研究生的認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知信息學(xué)、智能科學(xué)等課程的教材，也可作為從事認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知信息學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、人工智能、智能科學(xué)、智能系統(tǒng)、智能控制等領(lǐng)域的研究人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  引言  1.2  認(rèn)知科學(xué)的興起  1.3  認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展  1.4  認(rèn)知科學(xué)的研究內(nèi)容  1.5  認(rèn)知科學(xué)的研究方法    1.5.1  認(rèn)知內(nèi)在主義方法    1.5.2  認(rèn)知外在主義方法    1.5.3  認(rèn)知語境方法  1.6  認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)    1.6.1  單細(xì)胞記錄    1.6.2  正電子發(fā)射層析攝影術(shù)    1.6.3  磁共振成像    1.6.4  腦磁圖    1.6.5  事件相關(guān)電位  1.7  認(rèn)知科學(xué)的未來方向第2章  認(rèn)知的神經(jīng)基礎(chǔ)  2.1  神經(jīng)元    2.1.1  神經(jīng)元的基本組成    2.1.2  神經(jīng)元的分類    2.1.3  神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞  2.2  突觸傳遞    2.2.1  化學(xué)性突觸    2.2.2  電突觸    2.2.3  突觸傳遞的機(jī)制  2.3  神經(jīng)遞質(zhì)    2.3.1  乙酰膽堿    2.3.2  兒茶酚胺類    2.3.3  5-羥色胺    2.3.4  氨基酸和寡肽    2.3.5  一氧化氮    2.3.6  受體  2.4  信號跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)    2.4.1  轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白    2.4.2  第二信使  2.5  靜息膜電位  2.6  動作電位  2.7  離子通道  2.8  神經(jīng)系統(tǒng)    2.8.1  中樞神經(jīng)系統(tǒng)    2.8.2  周圍神經(jīng)系統(tǒng)  2.9  大腦皮層第3章  感知與注意  3.1  概述  3.2  感知的基本形式    3.2.1  感覺    3.2.2  知覺    3.2.3  表象  3.3  知覺恒常性  3.4  特征捆綁    3.4.1  特征整合理論    3.4.2  特征捆綁的形式模型    3.4.3  雙階段理論    3.4.4  時(shí)間同步理論    3.4.5  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型  3.5  知覺理論    3.5.1  建構(gòu)理論    3.5.2  直接知覺  3.6  知覺有效編碼  3.7  知覺組織  3.8  注意    3.8.1  注意的功能    3.8.2  選擇性注意    3.8.3  注意分配    3.8.4  注意系統(tǒng)第4章  視覺和物體識別  4.1  視覺的生理機(jī)制    4.1.1  視網(wǎng)膜    4.1.2  光感受器    4.1.3  外膝體    4.1.4  視皮層  4.2  視皮層信息處理    4.2.1  視皮層感受野    4.2.2  特征選擇性    4.2.3  功能柱    4.2.4  球狀功能結(jié)構(gòu)  4.3  顏色視覺  4.4  馬爾的視覺計(jì)算理論  4.5  格式塔視覺理論  4.6  拓?fù)湟曈X理論  4.7  視覺的正則化理論  4.8  基于模型的視覺理論  4.9  計(jì)算機(jī)視覺    4.9.1  圖像分割    4.9.2  圖像理解    4.9.3  主動視覺    4.9.4  立體視覺    4.9.5  利用啟發(fā)式知識的方法  4.10  同步化響應(yīng)    4.10.1  概述    4.10.2  神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)    4.10.3  時(shí)間編碼    4.10.4  視皮層的神經(jīng)元振蕩模型    4.10.5  視覺系統(tǒng)中的表象與尺度變換    4.10.6  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的非線性動力學(xué)問題.  4.11  物體識別模型  4.12  人臉識別第5章  聽覺和言語  5.1  聽覺通路  5.2  聽覺信息的中樞處理    5.2.1  頻率分析機(jī)理    5.2.2  強(qiáng)度分析機(jī)理    5.2.3  聲源定位和雙耳聽覺    5.2.4  對復(fù)雜聲的分析  5.3  語音編碼  5.4  韻律認(rèn)知    5.4.1  韻律特征    5.4.2  韻律建模    5.4.3  韻律標(biāo)注    5.4.4  韻律生成    5.4.5  韻律生成的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)機(jī)制  5.5  語音識別    5.5.1  語音識別概況    5.5.2  單詞識別理論    5.5.3  中文語音識別系統(tǒng)  5.6  語音合成    5.6.1  語音合成概況    5.6.2  語音合成的方法    5.6.3  概念到語音轉(zhuǎn)換系統(tǒng)  5.7  聽覺場景分析    5.7.1  初級分析    5.7.2  以圖式為基礎(chǔ)的知覺組織    5.7.3  初級分析與圖式加工之間的關(guān)系    5.7.4  場景分析的總體評價(jià)  5.8  言語行為第6章  記憶  6.1  記憶過程  6.2  記憶系統(tǒng)    6.2.1  感覺記憶    6.2.2  短時(shí)記憶    6.2.3  長時(shí)記憶  6.3  長時(shí)記憶    6.3.1  長時(shí)記憶的類型    6.3.2  長時(shí)記憶的模型    6.3.3  長時(shí)記憶的信息提取  6.4  工作記憶    6.4.1  工作記憶模型    6.4.2  工作記憶和推理    6.4.3  工作記憶的神經(jīng)機(jī)制  6.5  遺忘理論  6.6  內(nèi)隱記憶  6.7  記憶的生理機(jī)制    6.7.1  記憶痕跡    6.7.2  海馬與杏仁體    6.7.3  記憶的存儲過程    6.7.4  記憶的保存和增強(qiáng)第7章  知識表征  7.1  引言  7.2  謂詞邏輯  7.3  產(chǎn)生式系統(tǒng)    7.3.1  事實(shí)的表征    7.3.2  規(guī)則的表征  7.4  語義網(wǎng)絡(luò)模型    7.4.1  語義網(wǎng)絡(luò)的概念和結(jié)構(gòu)    7.4.2  復(fù)雜知識的表征    7.4.3  常用的語義聯(lián)系    7.4.4  語義網(wǎng)絡(luò)的推理  7.5  圖式理論  7.6  框架表征法    7.6.1  框架結(jié)構(gòu)    7.6.2  框架網(wǎng)絡(luò)    7.6.3  推理方法  7.7  腳本  7.8  面向?qū)ο蟮闹R表征  7.9  表象計(jì)算模型    7.9.1  空間載體    7.9.2  表象文件和命題文件    7.9.3  表象加工過程  7.10  雙重編碼理論  7.11  空間認(rèn)知和認(rèn)知地圖    7.11.1  空間認(rèn)知    7.11.2  認(rèn)知地圖  7.12  連接主義表征  7.13  概念    7.13.1  概念形成    7.13.2  概念結(jié)構(gòu)  7.14  小結(jié)第8章  語言  8.1  引言  8.2  語言習(xí)得和發(fā)展  8.3  語言處理模型  8.4  語言認(rèn)知    8.4.1  句子加工中的概率和約束問題    8.4.2  課文表征與記憶    8.4.3  模塊理論與語言加工    8.4.4  語言理解中的壓抑機(jī)制  8.5  喬姆斯基的形式文法    8.5.1  短語結(jié)構(gòu)文法    8.5.2  上下文有關(guān)文法    8.5.3  上下文無關(guān)文法    8.5.4  正則文法  8.6  擴(kuò)充轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)  8.7  概念依賴?yán)碚? 8.8  語言理解    8.8.1  概述    8.8.2  發(fā)展階段    8.8.3  基于規(guī)則的分析方法    8.8.4  基于語料的統(tǒng)計(jì)模型    8.8.5  機(jī)器學(xué)習(xí)方法  8.9  腦語言功能區(qū)    8.9.1  經(jīng)典語言功能區(qū)    8.9.2  語義相關(guān)功能區(qū)    8.9.3  音韻相關(guān)功能區(qū)    8.9.4  拼字相關(guān)功能區(qū)    8.9.5  雙語者腦語言功能區(qū)第9章  學(xué)習(xí)  9.1  學(xué)習(xí)系統(tǒng)  9.2  行為學(xué)習(xí)理論    9.2.1  條件反射學(xué)習(xí)理論    9.2.2  行為主義的學(xué)習(xí)理論    9.2.3  聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)理論    9.2.4  操作學(xué)習(xí)理論    9.2.5  相近學(xué)習(xí)理論    9.2.6  需要消減理論  9.3  認(rèn)知學(xué)習(xí)理論    9.3.1  格式塔學(xué)派的學(xué)習(xí)理論    9.3.2  認(rèn)知目的理論    9.3.3  認(rèn)知發(fā)現(xiàn)理論    9.3.4  認(rèn)知同化理論    9.3.5  信息加工學(xué)習(xí)理論    9.3.6  建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論  9.4  人本學(xué)習(xí)理論  9.5  觀察學(xué)習(xí)理論  9.6  內(nèi)省學(xué)習(xí)    9.6.1  內(nèi)省學(xué)習(xí)一般模型    9.6.2  內(nèi)省學(xué)習(xí)的元推理    9.6.3  失敗分類    9.6.4  內(nèi)省過程中的基于范例推理  9.7  學(xué)習(xí)計(jì)算理論    9.7.1  哥爾德學(xué)習(xí)理論    9.7.2  模型推理系統(tǒng)    9.7.3  概率近似正確學(xué)習(xí)理論  9.8  感知學(xué)習(xí)  9.9  粒計(jì)算    9.9.1  詞計(jì)算理論    9.9.2  粗糙集理論    9.9.3  基于商空間的粒計(jì)算    9.9.4  信息粒度格模型第10章  思維和決策  10.1  引言  10.2  思維的層次模型  10.3  抽象思維    10.3.1  演繹推理    10.3.2  歸納推理    10.3.3  反繹推理    10.3.4  類比推理    10.3.5  非單調(diào)邏輯    10.3.6  數(shù)理辯證邏輯  10.4  形象思維  10.5  靈感思維  10.6  創(chuàng)造思維  10.7  問題求解    10.7.1  問題空間    10.7.2  產(chǎn)生式系統(tǒng)    10.7.3  啟發(fā)式搜索    10.7.4  手段目的分析法    10.7.5  解決問題的策略  10.8  科學(xué)發(fā)現(xiàn)的理論    10.8.1  經(jīng)驗(yàn)論    10.8.2  唯理論    10.8.3  先驗(yàn)論    10.8.4  證偽主義    10.8.5  結(jié)構(gòu)主義  10.9  發(fā)現(xiàn)策略    10.9.1  數(shù)據(jù)驅(qū)動    10.9.2  理論驅(qū)動    10.9.3  發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)BACON  10.10  決策理論    10.10.1  決策效用理論    10.10.2  滿意原則    10.10.3  逐步消元法  10.11  智能決策支持系統(tǒng)    10.11.1  智能決策支持系統(tǒng)    10.11.2  綜合集成研討廳  10.12  決策的神經(jīng)機(jī)制第11章  認(rèn)知與情緒    11.1  引言    11.2  情緒的種類    11.2.1  情緒的基本形式    11.2.2  情緒狀態(tài)    11.2.3  情感的種類  11.3  情緒的表達(dá)  11.4  情緒理論    11.4.1  James-Lange情緒學(xué)說    11.4.2  情緒評估-興奮學(xué)說    11.4.3  情緒三因素說    11.4.4  基本情緒論    11.4.5  維度論    11.4.6  非線性動態(tài)策略  11.5  情緒加工    11.5.1  情緒語義網(wǎng)絡(luò)理論    11.5.2  A.T.Beck的圖式理論    11.5.3  J.M.G.Williams的情緒加工理論  11.6  情緒的功能    11.6.1  情緒的動機(jī)作用    11.6.2  情緒是心理活動的組織者    11.6.3  情緒的健康功能    11.6.4  情緒的信號功能  11.7  情感智能  11.8  情感計(jì)算  11.9  具有情感的機(jī)器人  11.10  情感與認(rèn)知    11.10.1  情感優(yōu)先假說    11.10.2  認(rèn)知評價(jià)觀點(diǎn)    11.10.3  圖式命題聯(lián)想和類比表征系統(tǒng)    11.10.4  情緒雙回路理論第12章  意識  12.1  引言  12.2意識理論    12.2.1  I.B.Farber的意識觀    12.2.2  心理學(xué)的意識觀    12.2.3  還原論    12.2.4  劇場假設(shè)    12.2.5  意識的主動模式和感知模式    12.2.6  微管假說    12.2.7  量子意識觀    12.2.8  神經(jīng)達(dá)爾文主義    12.2.9  建構(gòu)理論    12.2.10  意識模型    12.2.11  意識系統(tǒng)模型  12.3  意識的神經(jīng)相關(guān)物  12.4  顯意識思維與潛意識思維第13章  認(rèn)知發(fā)展  13.1  引言  13.2  智力理論    13.2.1  智力的因素論    13.2.2  多元智力理論    13.2.3  智力結(jié)構(gòu)論  13.3  智力的測量  13.4  皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論    13.4.1  圖式    13.4.2  兒童智力發(fā)展階段    13.4.3  新皮亞杰主義  13.5  認(rèn)知發(fā)展的影響因素    13.5.1  成熟因素    13.5.2  經(jīng)驗(yàn)因素    13.5.3  社會環(huán)境因素    13.5.4  平衡化因素  13.6  認(rèn)知發(fā)展的人工系統(tǒng)第14章  社會認(rèn)知  14.1  概述  14.2  社會認(rèn)知的內(nèi)容和因素    14.2.1  認(rèn)知偏見    14.2.2  情境效應(yīng)    14.2.3  認(rèn)知者背景    14.2.4  認(rèn)知對象  14.3  個(gè)人知覺    14.3.1  知覺線索    14.3.2  對他人情緒的識別    14.3.3  對他人性格的判斷    14.3.4  印象整飾  14.4  自我調(diào)節(jié)    14.4.1  推理和決策的自我調(diào)節(jié)    14.4.2  興趣的自我調(diào)節(jié)    14.4.3  自我調(diào)節(jié)的個(gè)體差異  14.5  歸因理論    14.5.1  對他人的歸因理論    14.5.2  自我歸因  14.6  歸因偏差    14.6.1  歸因偏差的分類    14.6.2  影響歸因的因素  14.7  歸因的影響  14.8  內(nèi)隱社會認(rèn)知第15章  認(rèn)知模型  15.1  認(rèn)知建模  15.2  物理符號系統(tǒng)  15.3  Norman模型  15.4  基于記憶的認(rèn)知模型    15.4.1  聯(lián)想記憶模型    15.4.2  流程型認(rèn)知模型    15.4.3  認(rèn)知-記憶信息處理模型  15.5  ACT模型  15.6  SOAR模型  15.7  心智的社會  15.8  動力系統(tǒng)理論  15.9  大腦協(xié)同學(xué)第16章  認(rèn)知模擬  16.1  概述  16.2  圖靈機(jī)  16.3  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)  16.4  智能計(jì)算機(jī)  16.5  腦機(jī)接口  16.6  細(xì)胞自動機(jī)-仿腦機(jī)  16.7  認(rèn)知機(jī)模型  16.8  意識機(jī)  16.9  環(huán)球心智系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

認(rèn)知科學(xué)(cognitive science)的興起標(biāo)志著對以人類為中心的心智和智能活動的研究已進(jìn)入到新的階段，認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展將進(jìn)一步為信息科學(xué)技術(shù)的智能化作出巨大貢獻(xiàn)。認(rèn)知科學(xué)的研究將使人類自我了解和自我控制，把人的知識和智能提高到前所未有的高度。本章主要介紹認(rèn)知科學(xué)的形成背景及其發(fā)展過程，討論認(rèn)知科學(xué)研究的對象和內(nèi)容。理解心智(mind)如何工作對于許多實(shí)踐活動來說都至關(guān)重要。教育工作者需要了解學(xué)牛思維活動的本質(zhì)，以便尋求更好的方法來進(jìn)行教學(xué)；工程師和其他設(shè)計(jì)人員則需要知道他們的用戶在使用他們的產(chǎn)品時(shí)是怎么想的；而政治家和決策者們?nèi)绻芾斫馀c他們打交道的人們的心理過程，他們將會取得更大的成功。人們每天都要完成各式各樣的心理任務(wù)：在工作和學(xué)習(xí)中解決問題，對個(gè)人生活作出決定，對所知道的人的行為給予解釋，以及獲取各種新的知識。認(rèn)知科學(xué)的主要目的就是要去解釋人們是怎樣完成各種各樣的思維活動的。它不僅要對各種問題求解和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行描述，還要說明心智是怎樣去執(zhí)行這些操作。作為研究人類心理的一門綜合性學(xué)科的認(rèn)知科學(xué)，與心理學(xué)的研究密切相關(guān)。

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《認(rèn)知科學(xué)》可作為大學(xué)本科高年級學(xué)生和研究生的認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知信息學(xué)、智能科學(xué)等課程的教材，也可作為從事認(rèn)知科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知信息學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、人工智能、智能科學(xué)、智能系統(tǒng)、智能控制等領(lǐng)域的研究人員的參考書。

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