类脑模型研究及应用

本书在国内外关于脑模型与智能机已有研究成果的基础上，在脑科学、神经科学等新进展、新成果的启发下，从生物控制论和大系统控制论的观点出发，对人脑的全局脑结构、整体脑功能进行体系结构分析，突出信息处理的智能特性，淡化信息处理的生理特性，从而提出模拟人脑结构和功能的三中枢自协调类脑模型的总体方案。本书提出用感知中枢、思维中枢和行为中枢实现类人的感知智能、思维智能和行为智能，并给出3种类脑中枢的建模、调控与实现方案。本书采用大系统协调控制方法实现人工左、右脑协调以及三中枢的自协调，并给出类脑思维中枢和人工胼胝体的左、右脑协调方案。本书还介绍了三中枢自协调类脑模型研究成果的应用案例。 本书可供从事人工智能、控制科学与工程、计算机科学与技术、机器人学等研究领域的研究者和工程技术人员参考，也可作为高校相关学科研究生的参考用书。

韩力群，北京工商大学教授，工学博士，曾任中国人工智能学会副理事长、智能产品与产业工作委员会主任、生物信息学专业委员会副主任；中国计算机用户协会仿真应用分会副理事长。长期从事智能系统、模式识别、人工神经网络等领域的前沿学术研究，发表论文128篇，出版学术著作10部，主持各类科研课题30余项，获国家发明专利3项。

第1章 绪论
1.1 类脑研究回顾
1.1.1 脑科学研究
1.1.2 连接主义学派的类脑研究
1.1.3 符号主义学派的类脑研究
1.1.4 认知心理学领域的类脑研究
1.1.5 其他领域的类脑研究
1.2 类脑研究的新进展与趋势
1.2.1 人工突触
1.2.2 类脑芯片
1.2.3 类脑网络
1.3 全球有名脑研究计划
1.3.1 国际脑研究计划
1.3.2 中国的脑研究计划与机构
1.4 三中枢自协调类脑智能系统
本章小结
本章参考文献
第2章 脑原型与脑“解读”研究
2.1 脑科学发展现状
2.1.1 脑科学发展概述
2.1.2 脑科学研究的科学问题
2.1.3 脑科学的主要研究成果
2.1.4 脑科学对脑高级功能的研究
2.2 人脑的形态与功能
2.2.1 人体神经系统概述
2.2.2 中枢神经系统的形态与功能
2.3 基于脑功能成像方法的脑“解读”研究
2.3.1 脑功能成像技术
2.3.2 脑功能成像研究
本章小结
本章参考文献
第3章 三中枢自协调类脑模型架构
3.1 人脑高级中枢神经系统的体系结构
3.2 类脑模型研究中的问题与类脑模型的研究策略
3.2.1 类脑模型研究中的问题
3.2.2 类脑模型的研究路径
3.3 三中枢自协调类脑模型的研究内容
3.3.1 类脑模型的体系结构
3.3.2 智能中枢的生物学基础与智能特点
3.3.3 类脑模型的协调机制
3.4 三中枢自协调类脑模型的建模路径
3.4.1 智能中枢的建模路径
3.4.2 调控机制的建模路径
本章小结
本章参考文献
第4章 感觉中枢的类脑模型研究
4.1 感觉系统机制与模型
4.2 视觉信息处理系统模型研究
4.2.1 计算机视觉研究现状
4.2.2 视觉系统模型研究
4.3 视觉信息处理系统技术实现研究
4.3.1 基于神经网络集成的视网膜模型与算法
4.3.2 基于神经网络集成的视觉信息中继处理模型与算法
4.4 基于深度学习的感觉中枢模型
4.4.1 深度神经网络的生物学基础
4.4.2 深度神经网络算法概述
本章小结
本章参考文献
第5章 思维中枢的类脑模型研究
5.1 思维中枢的人脑原型研究
5.1.1 大脑皮层分区与功能定位
5.1.2 左、右脑的分工协作
5.2 思维中枢的建模方案
5.2.1 类右脑模型的建模方案
5.2.2 类左脑模型的建模方案
5.2.3 人工胼胝体的建模方案
5.3 类右脑模型及算法
5.3.1 皮层信息处理的主要特点
5.3.2 模式识别网络模型及算法
5.3.3 联想记忆网络模型与算法
5.4 类左脑模型及技术实现
5.4.1 知识表示模型
5.4.2 模糊推理机
本章小结
本章参考文献
第6章 行为中枢的类脑模型研究
6.1 运动神经系统的调控功能
6.2 行为中枢的模型研究
6.3 行为中枢的实现技术
6.3.1 基于神经网络的小脑模型
6.3.2 基于嵌入式系统的脑干模型
6.4 行为中枢的感知-动作系统模型
6.4.1 感知-动作系统的协调机制
6.4.2 感知-动作系统的行为智能模拟技术
6.4.3 感知-动作系统的设计原则
本章小结
本章参考文献
……