北京邮电大学出版社

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。

目录介绍

第1章绪论1

1.1类脑研究回顾2

1.1.1脑科学研究2

1.1.2连接主义学派的类脑研究3

1.1.3符号主义学派的类脑研究5

1.1.4认知心理学领域的类脑研究7

1.1.5其他领域的类脑研究8

1.2类脑研究的新进展与趋势12

1.2.1人工突触12

1.2.2类脑芯片14

1.2.3类脑网络17

1.3全球著名脑研究计划18

1.3.1国际脑研究计划19

1.3.2中国的脑研究计划与机构22

1.4三中枢自协调类脑智能系统24

本章小结25

本章参考文献25

第2章脑原型与脑“解读”研究28

2.1脑科学发展现状28

2.1.1脑科学发展概述28

2.1.2脑科学研究的科学问题31

2.1.3脑科学的主要研究成果32

2.1.4脑科学对脑高级功能的研究32

2.2人脑的形态与功能33

2.2.1人体神经系统概述33

2.2.2中枢神经系统的形态与功能34

2.3基于脑功能成像方法的脑“解读”研究44

2.3.1脑功能成像技术45

2.3.2脑功能成像研究48

本章小结54

本章参考文献55

第3章三中枢自协调类脑模型架构57

3.1人脑高级中枢神经系统的体系结构57

3.2类脑模型研究中的问题与类脑模型的研究策略59

3.2.1类脑模型研究中的问题59

3.2.2类脑模型的研究路径61

3.3三中枢自协调类脑模型的研究内容62

3.3.1类脑模型的体系结构62

3.3.2智能中枢的生物学基础与智能特点63

3.3.3类脑模型的协调机制64

3.4三中枢自协调类脑模型的建模路径64

3.4.1智能中枢的建模路径64

3.4.2调控机制的建模路径66

本章小结68

本章参考文献68

第4章感觉中枢的类脑模型研究70

4.1感觉系统机制与模型70

4.2视觉信息处理系统模型研究71

4.2.1计算机视觉研究现状72

4.2.2视觉系统模型研究73

4.3视觉信息处理系统技术实现研究78

4.3.1基于神经网络集成的视网膜模型与算法78

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85

4.4基于深度学习的感觉中枢模型89

4.4.1深度神经网络的生物学基础89

4.4.2深度神经网络算法概述90

本章小结91

本章参考文献91

第5章思维中枢的类脑模型研究93

5.1思维中枢的人脑原型研究93

5.1.1大脑皮层分区与功能定位93

5.1.2左、右脑的分工协作95

5.2思维中枢的建模方案96

5.2.1类右脑模型的建模方案97

5.2.2类左脑模型的建模方案98

5.2.3人工胼胝体的建模方案98

5.3类右脑模型及算法99

5.3.1皮层信息处理的主要特点99

5.3.2模式识别网络模型及算法100

5.3.3联想记忆网络模型与算法104

5.4类左脑模型及技术实现107

5.4.1知识表示模型108

5.4.2模糊推理机110

本章小结113

本章参考文献113

第6章行为中枢的类脑模型研究115

6.1运动神经系统的调控功能115

6.2行为中枢的模型研究117

6.3行为中枢的实现技术118

6.3.1基于神经网络的小脑模型119

6.3.2基于嵌入式系统的脑干模型124

6.4行为中枢的感知动作系统模型125

6.4.1感知动作系统的协调机制125

6.4.2感知动作系统的行为智能模拟技术127

6.4.3感知动作系统的设计原则128

本章小结128

本章参考文献128

第7章类脑智能系统的协调机制研究130

7.1人脑神经系统协调机制的特点130

7.2大系统控制论的协调策略131

7.2.1多变量协调控制131

7.2.2大系统协调控制132

7.3类脑智能系统的三中枢自协调133

7.3.1三中枢递阶协调133

7.3.2三中枢分散协调133

7.4类脑智能系统的左、右脑自协调134

7.4.1人工胼胝体的综合信息库及其智能管理系统设计135

7.4.2人工胼胝体的左、右脑信息推拉交换技术137

7.4.3人工胼胝体的多模式数据接口技术138

7.4.4人工胼胝体的左、右脑协调实现技术139

本章小结144

本章参考文献144

第8章类脑智能系统的应用研究146

8.1类脑智能系统在烤烟烟叶分级系统设计中的应用146

8.1.1烤烟烟叶计算机分级研究概况147

8.1.2基于三中枢自协调类脑模型的烤烟烟叶分级系统总体方案设计149

8.1.3基于感觉中枢的烤烟烟叶外观质量检测系统设计151

8.1.4基于思维中枢的烤烟烟叶分组分级系统设计157

8.1.5基于行为中枢的烤烟烟叶图像自动采集系统设计158

8.1.6与同类系统的对比分析159

8.1.7烤烟烟叶分级系统的实验结果161

8.2感觉中枢的类脑模型在皮革智能配皮系统中的应用167

8.2.1皮革智能配皮系统方案设计167

8.2.2皮革纹理聚类设计168

8.3三中枢自协调类脑模型在软件人建模中的应用171

8.3.1软件人的情感控制171

8.3.2基于三中枢自协调类脑模型的软件人情感控制模型172

本章小结174

本章参考文献174