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(jué)的輸入到復(fù)雜問(wèn)題的求解，從人類(lèi)個(gè)體到人類(lèi)社會(huì)的智能活動(dòng)，以及人類(lèi)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(yǔ)言學(xué)、人類(lèi)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(shuō)明和解釋人在完成認(rèn)知活動(dòng)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(duì)以人類(lèi)為中心的心智和智能活動(dòng)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(shū)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(lèi)智能和機(jī)器智能的性質(zhì)和規(guī)律。    本書(shū)可作為大學(xué)本科高年級(jí)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(shū)。

書(shū)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?jī)?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(yǔ)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(lái)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(lèi)    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(lèi)    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(hào)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(dòng)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?chē)窠?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(jué)    3.2.2  知覺(jué)    3.2.3  表象  3.3  知覺(jué)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(jué)理論    3.5.1  建構(gòu)理論    3.5.2  直接知覺(jué)  3.6  知覺(jué)有效編碼  3.7  知覺(jué)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(jué)和物體識(shí)別  4.1  視覺(jué)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(jué)  4.4  馬爾的視覺(jué)計(jì)算理論  4.5  格式塔視覺(jué)理論  4.6  拓?fù)湟曈X(jué)理論  4.7  視覺(jué)的正則化理論  4.8  基于模型的視覺(jué)理論  4.9  計(jì)算機(jī)視覺(jué)    4.9.1  圖像分割    4.9.2  圖像理解    4.9.3  主動(dòng)視覺(jué)    4.9.4  立體視覺(jué)    4.9.5  利用啟發(fā)式知識(shí)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(jué)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(dòng)力學(xué)問(wèn)題.  4.11  物體識(shí)別模型  4.12  人臉識(shí)別第5章  聽(tīng)覺(jué)和言語(yǔ)  5.1  聽(tīng)覺(jué)通路  5.2  聽(tīng)覺(jué)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(tīng)覺(jué)    5.2.4  對(duì)復(fù)雜聲的分析  5.3  語(yǔ)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(yǔ)音識(shí)別    5.5.1  語(yǔ)音識(shí)別概況    5.5.2  單詞識(shí)別理論    5.5.3  中文語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)  5.6  語(yǔ)音合成    5.6.1  語(yǔ)音合成概況    5.6.2  語(yǔ)音合成的方法    5.6.3  概念到語(yǔ)音轉(zhuǎn)換系統(tǒng)  5.7  聽(tīng)覺(jué)場(chǎng)景分析    5.7.1  初級(jí)分析    5.7.2  以圖式為基礎(chǔ)的知覺(jué)組織    5.7.3  初級(jí)分析與圖式加工之間的關(guān)系    5.7.4  場(chǎng)景分析的總體評(píng)價(jià)  5.8  言語(yǔ)行為第6章  記憶  6.1  記憶過(guò)程  6.2  記憶系統(tǒng)    6.2.1  感覺(jué)記憶    6.2.2  短時(shí)記憶    6.2.3  長(zhǎng)時(shí)記憶  6.3  長(zhǎng)時(shí)記憶    6.3.1  長(zhǎng)時(shí)記憶的類(lèi)型    6.3.2  長(zhǎng)時(shí)記憶的模型    6.3.3  長(zhǎng)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(chǔ)過(guò)程    6.7.4  記憶的保存和增強(qiáng)第7章  知識(shí)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(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型    7.4.1  語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的概念和結(jié)構(gòu)    7.4.2  復(fù)雜知識(shí)的表征    7.4.3  常用的語(yǔ)義聯(lián)系    7.4.4  語(yǔ)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(shí)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(guò)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(yǔ)言  8.1  引言  8.2  語(yǔ)言習(xí)得和發(fā)展  8.3  語(yǔ)言處理模型  8.4  語(yǔ)言認(rèn)知    8.4.1  句子加工中的概率和約束問(wèn)題    8.4.2  課文表征與記憶    8.4.3  模塊理論與語(yǔ)言加工    8.4.4  語(yǔ)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(yǔ)結(jié)構(gòu)文法    8.5.2  上下文有關(guān)文法    8.5.3  上下文無(wú)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(yǔ)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(yǔ)料的統(tǒng)計(jì)模型    8.8.5  機(jī)器學(xué)習(xí)方法  8.9  腦語(yǔ)言功能區(qū)    8.9.1  經(jīng)典語(yǔ)言功能區(qū)    8.9.2  語(yǔ)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(yǔ)者腦語(yǔ)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(lèi)    9.6.4  內(nèi)省過(guò)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(lèi)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(wèn)題求解    10.7.1  問(wèn)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(wèn)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(dòng)    10.9.2  理論驅(qū)動(dòng)    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(lèi)    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(lèi)  11.3  情緒的表達(dá)  11.4  情緒理論    11.4.1  James-Lange情緒學(xué)說(shuō)    11.4.2  情緒評(píng)估-興奮學(xué)說(shuō)    11.4.3  情緒三因素說(shuō)    11.4.4  基本情緒論    11.4.5  維度論    11.4.6  非線性動(dòng)態(tài)策略  11.5  情緒加工    11.5.1  情緒語(yǔ)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(dòng)機(jī)作用    11.6.2  情緒是心理活動(dòng)的組織者    11.6.3  情緒的健康功能    11.6.4  情緒的信號(hào)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(shuō)    11.10.2  認(rèn)知評(píng)價(jià)觀點(diǎn)    11.10.3  圖式命題聯(lián)想和類(lèi)比表征系統(tǒng)    11.10.4  情緒雙回路理論第12章  意識(shí)  12.1  引言  12.2意識(shí)理論    12.2.1  I.B.Farber的意識(shí)觀    12.2.2  心理學(xué)的意識(shí)觀    12.2.3  還原論    12.2.4  劇場(chǎng)假設(shè)    12.2.5  意識(shí)的主動(dòng)模式和感知模式    12.2.6  微管假說(shuō)    12.2.7  量子意識(shí)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(shí)模型    12.2.11  意識(shí)系統(tǒng)模型  12.3  意識(shí)的神經(jīng)相關(guān)物  12.4  顯意識(shí)思維與潛意識(shí)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(cè)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(huì)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(huì)認(rèn)知  14.1  概述  14.2  社會(huì)認(rèn)知的內(nèi)容和因素    14.2.1  認(rèn)知偏見(jiàn)    14.2.2  情境效應(yīng)    14.2.3  認(rèn)知者背景    14.2.4  認(rèn)知對(duì)象  14.3  個(gè)人知覺(jué)    14.3.1  知覺(jué)線索    14.3.2  對(duì)他人情緒的識(shí)別    14.3.3  對(duì)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(duì)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(lèi)    14.6.2  影響歸因的因素  14.7  歸因的影響  14.8  內(nèi)隱社會(huì)認(rèn)知第15章  認(rèn)知模型  15.1  認(rèn)知建模  15.2  物理符號(hào)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(huì)  15.8  動(dòng)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(dòng)機(jī)-仿腦機(jī)  16.7  認(rèn)知機(jī)模型  16.8  意識(shí)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(duì)以人類(lèi)為中心的心智和智能活動(dòng)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(lèi)自我了解和自我控制，把人的知識(shí)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(guò)程，討論認(rèn)知科學(xué)研究的對(duì)象和內(nèi)容。理解心智(mind)如何工作對(duì)于許多實(shí)踐活動(dòng)來(lái)說(shuō)都至關(guān)重要。教育工作者需要了解學(xué)牛思維活動(dòng)的本質(zhì)，以便尋求更好的方法來(lái)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(guò)程，他們將會(huì)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(wèn)題，對(duì)個(gè)人生活作出決定，對(duì)所知道的人的行為給予解釋，以及獲取各種新的知識(shí)。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(dòng)的。它不僅要對(duì)各種問(wèn)題求解和學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行描述，還要說(shuō)明心智是怎樣去執(zhí)行這些操作。作為研究人類(lèi)心理的一門(mén)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)。

編輯推薦

《認(rèn)知科學(xué)》可作為大學(xué)本科高年級(jí)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(shū)。

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