认知科学进展：从分子机制到计算理论（英文） [Progress in Cognitive Science:From Cellular Mechanisms to Computational Theories] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 吕忠林，罗跃嘉 编

图书标签:

• Cognitive Science
• Neuroscience
• Computational Neuroscience
• Cognitive Psychology
• Artificial Intelligence
• Machine Learning
• Neural Networks
• Brain
• Mind
• Behavior

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301221549

版次：1

商品编码：11337956

包装：平装

丛书名： 无

外文名称：Progress in Cognitive Science:From Cellular Mechanisms to Computational Theories

开本：16开

出版时间：2013-08-01

内容简介

　　内容全面：《认知科学进展：从分子机制到计算理论》14章，包括感知觉、注意、记忆、语言、决策.以及情绪与认知的细胞机制、神经通路和神经计算。
　　反映新进展：《认知科学进展：从分子机制到计算理论》研究成果采用分子生物学、神经生物学、认知心理学、计算认知科学等多学科结合的技术，反映了当今脑与认知科学的新进展。
　　作者：《认知科学进展：从分子机制到计算理论》10多位作者都是活跃在大学研究与教学一线的国际知名教授，包括2位美国科学院院士，若干位杰出的华裔教授。

内页插图

目录

Contributions of Ideal Observer Theory to Vision Research
Response Time: Data and Theory
Binocular Rivalry, Attention, and Visual Awareness
Perceptual Learning: Mechanisms and Models
Mechanisms of Attention: Psychophysics, Cognitive Psychology, and Cognitive Neuroscience
Memory
Building Bridges between Neuroscience and Complex Decision Making
The Neural Basis of Birdsong Syntax
The Cognitive Neuroscience of Learning to Read
Neural Mechanism of Semantic Processing in Schziophrenia
Neural Correlates and Interaction between Emotion and Cognition
Deciphering Neural Connectivity from fMRI Data with Granger Causality Analysis
Decomposing Stimulus and Response Components in ERP Recordings
Neuroimaging Aids for Diagnosis and Treatment of Central Vision Pathologies

前言/序言

探索认知边界：一场跨越分子、神经与计算的智识之旅 本书并非对某一特定研究领域的浅尝辄止，而是一次深度探索人类心智奥秘的宏大叙事。它旨在勾勒出一幅关于“认知”的全面图景，从微观的细胞活动如何催生意识的火花，到宏观的计算模型如何试图模拟和理解思维的运作，无所不包。这不是一本技术手册，也不是一篇学术综述，而是一次邀请，邀请您与一群致力于揭示人类智能本质的顶尖学者同行，共同穿越科学研究的前沿地带。 第一部分：心智的基石——分子与细胞层面的奥秘 我们将首先深入到生物学的最基本层面，探寻构成认知机器的微小齿轮。在这里，我们关注的焦点是神经元——构成大脑基本信息处理单元的细胞。它们是如何通过复杂的电化学信号进行交流的？这其中涉及哪些关键的分子机制？本书将详细解析神经递质的释放与接收过程，它们如何如同信使般传递信息，塑造着我们的情绪、记忆与学习。我们将了解离子通道的精妙调控，它们如何控制神经元的兴奋性，决定了信号的传递速度与强度。 不仅如此，我们还将触及更深层次的分子对话。DNA序列如何决定了大脑的蓝图？基因表达的微小变异又如何可能导致认知能力的差异，甚至某些神经发育障碍？本书将深入探讨基因与环境如何协同作用，共同塑造个体的认知潜能。我们将审视突触的可塑性，这是大脑学习与记忆能力的分子基础。突触是如何在学习过程中发生结构和功能的改变的？这些微小的改变如何累积，最终形成持久的记忆痕迹？ 从分子层面，我们将进一步向上推演，理解细胞间的合作网络。不同的神经元类型如何分工合作，形成复杂的神经网络？这些网络是如何在接收外部刺激时，进行信息的整合与初步处理的？我们将探讨神经胶质细胞的作用，它们不仅是神经元的“后勤部队”，还在信号传递、突触修饰甚至情绪调节中扮演着不可或缺的角色。本书将呈现关于这些微观世界研究的最新进展，揭示它们如何为宏观的认知现象奠定坚实的生物学基础。 第二部分：涌现的智慧——神经网络与大脑的宏观运作 当我们将目光从单个细胞转移到庞大的神经网络时，一个全新的世界展现在眼前。大脑是如何组织其数千亿神经元的？信息是如何在如此庞大的网络中进行编码、传递与整合的？本书将详细介绍大脑的主要结构，如皮层、海马体、杏仁核等，以及它们各自在认知功能中所扮演的关键角色。我们将深入了解神经科学的实验技术，例如脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）、功能性磁共振成像（fMRI）和单细胞记录等，这些技术如何帮助我们“看到”大脑的活动，并将其与具体的认知任务联系起来。 我们将重点关注信息处理的各种模式。并行处理与串行处理在大脑中是如何协同工作的？感觉信息是如何被编码成神经信号，并通过感觉通路上传到大脑，最终被我们感知为视觉、听觉、触觉等？运动控制又是如何在大脑皮层、基底神经节与小脑的协同作用下实现的？本书将带领读者穿越这些复杂的神经回路，理解从简单的反射到精密的运动控制，大脑所进行的精妙计算。 更重要的是，我们将探讨大脑如何实现更高级的认知功能。记忆的形成、储存与提取，是一个多阶段、多系统的过程，涉及到海马体、前额叶皮层等多个脑区的协同工作。我们将剖析工作记忆的机制，这是我们进行思维、推理和解决问题时不可或缺的短暂信息存储系统。注意力是如何被分配和调控的，以便我们在信息洪流中筛选出最重要的信息？情绪是如何在大脑中产生的，又如何影响我们的认知与决策？本书将呈现关于这些复杂认知过程的最新研究成果，以及我们如何通过神经科学的视角来理解它们。 第三部分：抽象的蓝图——计算理论与人工智能的启发 在理解了大脑的生物学基础和宏观运作之后，本书将进入一个更为抽象但同样至关重要的领域：计算理论。认知究竟是什么？它是否可以被视为一种信息处理过程？计算理论为我们提供了一个强大的框架，来思考和模拟认知过程。我们将深入探讨不同类型的计算模型，例如符号主义模型、联结主义模型（神经网络）以及贝叶斯推断模型等。 符号主义模型将认知视为对符号进行操作的过程，这在人工智能的早期发展中发挥了重要作用。我们将探讨逻辑推理、知识表示以及规划等概念，以及它们如何被形式化为计算模型。然而，大脑的运作并非总是遵循清晰的逻辑规则，它更像是大量神经元之间复杂的相互作用。因此，联结主义模型，特别是深度学习，近年来取得了令人瞩目的成功。我们将深入解析人工神经网络的结构与学习算法，理解它们如何通过模仿生物神经元的连接方式来学习模式、进行分类和预测。 本书还将探讨贝叶斯推断在认知科学中的应用。许多认知过程，例如感知、学习和决策，都可以被看作是在不确定性环境下进行概率推断的过程。贝叶斯理论提供了一种数学框架，来描述和理解这种推断过程。我们将了解如何使用贝叶斯模型来解释人类在不确定性下的行为，以及这些模型如何与大脑的实际运作相契合。 人工智能的进展，特别是机器学习和深度学习在图像识别、自然语言处理等领域的突破，为我们理解人类认知提供了宝贵的启示。本书将探讨人脑与当前人工智能模型的异同，以及人工智能的研究如何反过来促进我们对人类认知机制的理解。我们还将审视计算理论在解释各种认知现象中的局限性，并展望未来的研究方向。 第四部分：融汇与前瞻——跨学科的对话与未来的挑战 这本书的真正力量在于其跨学科的融合。认知科学并非孤立的学科，它受益于心理学、神经科学、计算机科学、语言学、哲学以及人类学等多个领域的深刻洞见。本书将特别强调这些学科之间的相互影响与促进。例如，心理学实验提供的行为数据，是如何为神经科学和计算模型提供验证基础的？语言学对语言结构的研究，又如何影响我们对大脑语言处理能力的理解？哲学中的认识论问题，又如何引导我们思考认知的本质和可能性？ 我们将探讨一些核心的认知科学议题，并从多学科的角度进行审视。意识是如何从物质基础中涌现出来的？自由意志是否存在，以及它在大脑中的神经基础是什么？人类的社会认知是如何发展出来的，以及我们与他人的互动如何塑造我们的思维？情感与理性在大脑中的博弈，又如何影响我们的决策？ 最后，本书将以对未来挑战的展望作为结束。认知科学仍然面临着无数未解之谜。我们如何更精确地测量和干预大脑活动？我们能否构建出能够真正理解和生成自然语言的人工智能？我们如何理解和治疗各种神经和精神疾病？本书将鼓励读者思考这些问题，并激励下一代的科学家投身于这场充满挑战与激情的认知探索之旅。 总而言之，这本书是一次对人类心智的全面梳理与深度挖掘。它带领读者从细胞的微观世界，穿越到神经网络的宏观运作，再到计算理论的抽象蓝图，最终汇聚成一幅跨学科的认知科学全景图。它所呈现的，是科学探索的严谨与逻辑，是人类对自身智能永不停止的求索，以及对未来无限可能的憧憬。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，理解事物运作的底层逻辑，是认识世界的关键。而对于“认知”这个如此核心却又难以捉摸的概念，其背后的驱动力究竟是什么？《认知科学进展：从分子机制到计算理论》这本书，似乎正是想提供这样一把钥匙。我看到它将研究的触角伸向了分子的层面，这让我既感到一丝畏惧，又充满了无限的期待。毕竟，我们的大脑，这个我们赖以思考、感受、行动的器官，是由无数微小的细胞和它们之间错综复杂的化学信号所组成的。那么，那些我们称之为“思想”的抽象概念，是否能够追溯到这些最基础的生物化学过程？书中是否有详实的案例，展示了基因、蛋白质、神经递质等在塑造我们的认知能力中所扮演的角色？我期望它能以一种清晰易懂的方式，解释那些复杂的分子生物学概念，并将其与更高级的认知功能联系起来。同时，它提到的“计算理论”，又将我带入了一个完全不同的维度。模拟智能、人工智能、机器学习，这些概念早已渗透到我们生活的方方面面。书中又是如何将这些算法的逻辑与大脑的生物结构和功能联系起来的呢？它是否会讨论，我们的大脑在执行某些认知任务时，是否遵循着某种形式的计算原理？还是说，计算模型只是我们试图理解大脑的一种类比工具？我希望这本书能够清晰地界定这些概念，并展示它们之间是如何相互启发、相互印证的。这本书的吸引力在于，它承诺将我们带离那些模糊的哲学思辨，深入到科学研究的肌理之中，去探寻“心智”的真正根源。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次读到《认知科学进展：从分子机制到计算理论》这个书名时，我立刻就被它所承诺的探索深度和广度所吸引。它似乎试图连接那些看似遥不可及的领域：从构成我们大脑的微小分子，到我们思考和解决问题的复杂计算模型。我一直对人类智能的奥秘充满好奇，而这本书正好满足了我想要深入了解其根源的渴望。我尤其好奇书中是如何阐述“分子机制”的。这意味着它会深入到细胞生物学和神经科学的领域，去揭示神经递质、离子通道、基因表达等在我们的感知、记忆、学习以及决策过程中扮演着怎样的角色。我希望能在这里找到对那些抽象认知功能背后具体的生物化学过程的清晰解释，并理解它们是如何共同作用，构建出我们丰富多彩的内心世界的。同时，“计算理论”的引入，则将我的思绪带到了另一个充满想象力的领域。这本书是否会探讨，我们的大脑在处理信息时，是否可以被类比为一种复杂的计算系统？它会介绍哪些计算模型，比如神经网络、贝叶斯推理、信息论等，以及它们如何被用来理解和模拟人类的认知过程？我期待看到书中如何将这些抽象的计算模型与大脑的生物结构和功能联系起来，从而为我们提供一个更全面、更深刻的关于人类智能的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字——《认知科学进展：从分子机制到计算理论》——本身就勾勒出了一幅宏伟的蓝图，让我对接下来的内容充满期待。它所涵盖的领域之广，足以让任何对人类智能感到好奇的读者兴奋不已。我一直对大脑如何让我们能够思考、感受、学习以及记忆感到着迷，而这本书似乎正试图从最根本的生物学层面，一直追溯到最抽象的计算模型，来解答这些谜题。我尤其希望在“分子机制”的部分，能够深入了解神经递质、受体、离子通道等微观结构是如何协同工作，以产生我们所体验到的各种认知现象。它是否会提供一些关于基因、蛋白质以及它们如何调控神经元活动和可塑性的具体案例？我希望能够借此理解，我们最基本的思考和情感，是如何根植于我们的生物化学基础之上的。而当它提到“计算理论”时，我的思绪又被带向了另一个截然不同的维度。这本书是否会探讨，我们的大脑是否可以被视为一种高度精密的计算设备？它会介绍哪些计算模型，比如神经网络、符号主义、连接主义等，并且如何解释这些模型在模拟人类认知功能方面的优势和局限性？我期待它能够清晰地阐述，这些抽象的计算理论是如何与大脑的生物运作相联系的，并为我们理解人工智能的发展提供深刻的启示。

评分☆☆☆☆☆

《认知科学进展：从分子机制到计算理论》这个书名本身就有一种强大的吸引力，它预示着一场跨越学科边界的深度探索。作为一名渴望了解人类心智运作的读者，我被它所承诺的从微观到宏观的全面视角所深深吸引。我尤其关注书中对“分子机制”的阐述。我希望能从中了解到，神经递质、受体、突触可塑性等生物化学过程，是如何在我们的大脑中编织出我们学习、记忆、感知和情感的复杂网络。它是否会提供一些具体的例子，展示基因和蛋白质的变化如何影响个体的认知能力？我希望能够借此理解，那些我们称之为“思想”的抽象概念，其根源究竟在何处。与此同时，“计算理论”的出现，则将我的目光引向了另一个引人入胜的领域。我期待书中能清晰地解释，我们的大脑在执行认知任务时，是否遵循着某种信息处理和计算的原理。它是否会介绍诸如神经网络、概率模型、以及其他计算框架，并探讨它们如何有效地模拟和解释人类的认知能力？我特别希望看到，书中是如何将那些抽象的计算模型与大脑的生物学结构和功能联系起来的，从而为我们理解智能的本质提供一个更加完整的图景。

评分☆☆☆☆☆

对于一本名为《认知科学进展：从分子机制到计算理论》的书，我内心深处充满了好奇与期待。它所涵盖的范围之广，让我印象深刻——从肉眼不可见的分子层面，到逻辑严谨的计算模型，这无疑是一次对人类智能进行全方位解剖的尝试。我一直对大脑的运作方式感到着迷，尤其是当涉及到它最基础的生物学支撑时。书中是否会详细阐述神经元是如何通信的？例如，离子通道、膜电位、神经递质的释放和结合，这些微观过程又是如何影响我们感知、思考和行动的？我希望能看到一些关于神经回路、突触可塑性以及大脑在不同状态下（如睡眠、清醒、学习）的分子变化的深入探讨。另一方面，“计算理论”的引入，让我对接下来的内容充满了想象。这本书是否会探讨，我们的大脑在处理信息时，是否可以被类比为一种复杂的计算机？它会讨论哪些计算模型，比如神经网络、贝叶斯推理、信息论等，是否能有效地解释人类的认知现象？我特别期待它如何将这些抽象的计算模型与大脑的生物结构联系起来，比如，一个特定的计算模型是否对应着大脑的某个特定区域或网络？这种跨越了生物学和计算机科学的结合，正是这本书最吸引我的地方，它承诺将为我们提供一个更全面、更深刻的理解人类智能的框架。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《认知科学进展：从分子机制到计算理论》这本书的书名时，我就被它那包罗万象的野心所吸引。它并没有将认知科学限定在某个狭窄的学科领域，而是试图打通从最微观的生物基础到最抽象的理论模型之间的所有壁垒。我一直对我们如何思考、如何学习、如何做出决策这些问题感到好奇，而这本书似乎提供了深入这些问题的可能性。我特别关注书中关于“分子机制”的部分。我希望它能以一种引人入胜的方式，解释那些构成我们大脑的生物化学基础，例如，神经递质是如何在突触间传递信号的？基因的表达是如何影响我们的认知能力的？是否存在一些分子通路，与学习和记忆的形成密切相关？我希望这些内容能够让我对大脑的生物运作有更清晰的认识。同时，“计算理论”的引入，则将我的思绪带到了另一个层面。这本书是否会探讨，我们的大脑是否可以被视为一种信息处理系统，并且可以利用计算模型来理解其功能？我期待看到书中对诸如神经网络、机器学习算法，以及认知架构等概念的介绍，并且希望它能清晰地阐述，这些计算模型是如何模拟和解释人类的认知过程的。总而言之，这本书吸引我的地方在于，它承诺将宏观的认知功能与微观的生物机制以及抽象的理论模型联系起来，为我们提供一个更加完整和深入的关于人类智能的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目《认知科学进展：从分子机制到计算理论》就像一个充满诱惑的邀请，将我带入了一个似乎能解答一切关于“思考”和“意识”终极问题的宝藏之地。我之所以被它吸引，是因为它并没有局限于某个单一的学科领域，而是试图构建一座连接不同科学分支的桥梁。我一直对大脑如何在微观层面运作感到着迷，从神经元的放电模式到突触的可塑性，这些都是构成我们思维基础的物理和化学过程。我希望书中能够深入浅出地介绍这些前沿的神经科学研究成果，解释它们如何解释诸如学习、记忆和注意力的形成。而当它提到“计算理论”时，我又不禁联想到人工智能领域的飞速发展。我们能否通过构建复杂的算法和模型，来模拟人类的思维过程？大脑是否本身就是一种极其精密的计算设备？书中是如何将这些理论与生物学基础相结合的呢？我特别期待看到它如何论证，例如，一个简单的神经网络模型，是否能够捕捉到大脑中某个特定认知功能的本质？亦或是，是否存在一种更深层次的计算原理，支配着整个大脑的运作？这种跨越式的探索，从最微小的物质基础到最抽象的计算逻辑，让我感到这本书的可能性是无限的。它不仅仅是在讲述科学发现，更是在描绘一幅宏大的科学图景，让我们看到人类对自身智能的理解是如何一步步向前推进的。

评分☆☆☆☆☆

这是一本我最近开始涉猎的跨学科巨著，书名本身就带着一种宏大的气魄——《认知科学进展：从分子机制到计算理论》。我一直对人类心智的奥秘充满了好奇，尤其是当它触及到最微观的生物层面以及最抽象的计算模型时。这本书的野心显而易见，它试图将那些看似毫不相干的领域——神经科学、心理学、语言学、计算机科学，甚至哲学——融为一体，勾勒出一幅认知科学的完整图景。我并非该领域的专业人士，但作为一名对知识充满渴望的普通读者，我被它那令人印象深刻的广度和深度所吸引。想象一下，从单个神经元的电化学信号传递，到整个大脑网络的复杂交互，再到模拟人类思考过程的算法设计，所有这一切都被纳入了一个统一的框架之下。这不仅仅是一本关于“知识”的书，更像是一次智力的探险，带领读者穿越由科学家们辛勤耕耘的各个前沿阵地。我期待着它能为我揭示隐藏在意识、学习、记忆、决策等背后那错综复杂的机制，并提供一种全新的视角来理解我们自身。我尤其好奇书中是如何平衡那些基于实验数据的经验性研究与那些高度抽象的理论构建的，毕竟，将微观的生物过程与宏观的计算模型联系起来，绝非易事。它是否会像一幅精密的拼画，将零散的知识点巧妙地拼接成一幅令人惊叹的认知蓝图？抑或它将是一场思维的盛宴，激发我以前所未有的方式思考“我”是谁，以及“我”是如何思考的？带着这些疑问，我已迫不及待地翻开了它。

评分☆☆☆☆☆

读到《认知科学进展：从分子机制到计算理论》这个书名，我瞬间就被它所展现出的宏大叙事所吸引。它所承诺的，是从最基础的生物学层面，一直探索到最抽象的计算模型，这无疑是一项艰巨而令人振奋的任务。我一直对人类思维的复杂性感到惊叹，而这本书似乎正试图为我们揭开这层面纱。我尤其好奇书中是如何处理“分子机制”这一部分的。这意味着它会深入到细胞层面，探讨神经递质、受体、基因表达等在认知过程中扮演的角色。我希望能在这里找到关于记忆形成、情绪调节、甚至意识的生物学基础的解答。它是否会介绍一些突破性的基因编辑技术或者神经成像技术，这些技术是如何帮助我们窥探大脑的微观世界的？同时，“计算理论”这个词汇又将我们带入了另一个截然不同的领域。这是否意味着书中会探讨人工智能、机器学习、以及认知建模等内容？它会如何解释，我们的大脑是否遵循着某种计算的逻辑？是否存在一些数学模型，能够精确地描述人类的决策过程或者学习机制？我希望这本书能够清晰地梳理这些理论，并展示它们与生物学发现之间的联系。它不仅仅是关于“知道”什么，更是关于“如何知道”的探索，是关于如何将看似独立的科学领域融会贯通，形成一个更完整的认知科学体系。

评分☆☆☆☆☆

《认知科学进展：从分子机制到计算理论》这个书名本身就充满了引力，因为它承诺将我们从最微小的生命单元，一路探索到最抽象的思维模型。我一直对人类心智的运作机制感到着迷，而这本书似乎正是一次将这些复杂运作过程进行系统性梳理的尝试。我尤其期待书中关于“分子机制”的探讨。我希望它能够深入到细胞层面，解释神经递质、受体、信号转导通路等在认知功能中扮演的关键角色。例如，它是否会详细介绍一些与学习、记忆、情绪相关的分子机制，并解释这些机制是如何影响我们日常生活中的感知和行为的？我渴望看到那些微观世界的奇妙景象，以及它们如何构成我们复杂思维的基础。而“计算理论”的出现，则将目光引向了另一端。我希望这本书能够清晰地阐述，我们的大脑在处理信息时，是否遵循着某些计算原理，以及人工智能领域的计算模型（如神经网络、强化学习等）是如何被用来理解和模拟人类认知的。它是否会探讨，计算模型与大脑的生物结构之间是否存在对应关系？抑或是，计算模型仅仅是我们理解大脑的有力工具？这种将生物学基础与计算模型相结合的研究视角，正是这本书最让我感到兴奋的地方，它似乎预示着一场关于智能的深刻革命。