智能仿生学

智能仿生学是一门将生物经过亿万年进化所逐渐形成的低功耗、高效率生物智能体系转换为工程技术领域所需要的人工智能系统的前沿交叉学科。智能仿生研究为科学技术创新提供了新思路、新理论和新方法。本书以智能仿生相关理论与技术为核心，从核心技术、性能表现、高效能与绿色可持续性等多个维度，系统阐述了智能仿生相较于传统工程技术的非凡创新力与显著优越性。本书共8章，从生物智能和人工智能入手，重点介绍了智能仿生结构与材料、智能仿生传感、智能仿生原理及其在导航、算法中的应用，同时涵盖了相关领域内的基础知识及国内外最新的研究进展，相信本书会引起读者对于智能仿生学的广泛兴趣。 本书内容丰富、结构清晰、术语规范，可以作为普通高等院校仿生学、生物学、人工智能、计算机科学与技术，以及工程技术等专业的本科生和研究生教材，也可供相关领域科学技术人员参考。

高等院校教师

目录 前言 第1章绪论1 11智能仿生学的定义、发展历史及研究 意义1 111智能仿生学的定义1 112智能仿生学的发展历史2 113智能仿生学的研究意义3 12智能仿生学的基本原理4 121智能适应原理4 122智能优化原理5 123智能集群原理6 124智能决策原理7 13智能仿生学的基本原则7 131主动仿生原则8 132绿色仿生原则9 133可持续仿生原则11 134最佳化仿生原则12 14智能仿生交互技术14 141虚拟现实技术14 142增强现实技术21 143混合现实技术22 144贝叶斯网络26 思考题29 参考文献29 第2章生物智能34 21动物的智能行为34 211动物的智能伪装行为34 212动物的智能肢体再生行为37 213动物的智能感知行为38 22微生物智能45 221极端环境微生物45 222非极端环境微生物47 23植物智能48 231植物适应性智能行为49 232典型植物智能行为实例49 24生境智能53 241生境稳定智能53 242自然生态元素智能54 243自然生态现象智能55 244自然生态系统智能56 思考题56 参考文献56 第3章人工智能59 31人类智能与人工智能59 32人工智能的定义与发展62 321人工智能的定义62 322人工智能的发展63 33人工智能的主要技术及应用69 331深度学习69 332机器学习73 333计算机视觉76 334自然语言处理78 34人工智能与智能仿生80 思考题83 参考文献83 第4章智能仿生结构85 41智能仿生结构概述85 411智能仿生结构的定义85 412智能仿生结构的设计思想86 42智能仿生吸附结构86 43智能仿生响应结构90 44智能仿生变色结构93 441变色龙变色原理93 442变色龙启发的智能仿生变色 结构96 45智能仿生温控结构98 思考题99 参考文献99 第5章智能仿生材料102 51智能仿生驱动材料102 511智能仿生电驱动材料103 512智能仿生热驱动材料105 513智能仿生光驱动材料107 514智能仿生磁驱动材料109 52智能仿生变色材料111 53智能仿生变刚度材料112 54智能仿生变弹性模量材料114 55智能仿生形状记忆材料115 56智能仿生人工肌肉材料117 57智能仿生自修复材料119 58智能仿生剪切增稠材料121 思考题121 参考文献121 第6章智能仿生传感128 61智能仿生变阻传感器128 611仿生变阻式传感器原理128 612仿生裂纹结构提高变阻传感器 性能130 62智能仿生变容传感器134 621仿生变容传感器原理135 622仿荷叶微结构提高变容传感器 性能135 63智能仿生磁性传感器139 631仿生磁性传感器原理139 632仿纤毛结构提高磁性传感器 性能140 64智能仿生光导传感器148 641仿生光导传感器原理148 642仿皮肤结构提高光导传感器 性能148 思考题150 参考文献151 第7章智能仿生导航152 71智能仿生导航概述152 711导航152 712智能仿生导航的含义153 72仿生偏振光导航154 721偏振光导航内涵154 722偏振光导航基本原理154 723昆虫偏振光导航机理155 724仿生偏振光导航传感器159 73仿生磁场导航160 731仿生磁场导航概述160 732蝴蝶磁导航机理161 733鸽子磁导航机理162 734海龟磁导航机理167 735仿生磁导航传感器171 74仿生月光偏振导航172 741月光偏振特性173 742蜣螂月光偏振光导航机理174 743仿生月光偏振罗盘178 75仿生蚂蚁双重导航系统182 751蚂蚁双重导航系统182 752仿蚂蚁导航传感器184 思考题184 参考文献185 第8章智能仿生算法192 81智能仿生算法概述192 82基于进化形式的仿生算法193 821遗传算法193 822进化策略194 823进化规划194 83基于生态学的仿生算法195 831入侵杂草优化算法196 832生物地理特征优化算法196 84基于群体行为的仿生算法197 841粒子群算法197 842蚁群算法198 843人工鱼群算法199 844其他算法201 85智能仿生算法的工程应用202 851司法、医疗安全应用202 852人脸情绪识别应用204 853图像超分辨率重建应用206 854唇语解读应用207 855路径规划应用208 思考题208 参考文献209