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我們?nèi)绾慰匆?又如何思考 版權(quán)信息
- ISBN:9787521731507
- 條形碼:9787521731507 ; 978-7-5217-3150-7
- 裝幀:一般純質(zhì)紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
我們?nèi)绾慰匆?又如何思考 本書特色
從看見到認(rèn)知,從人眼到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),哈佛教授帶你探究思維、學(xué)習(xí)以及腦科學(xué)的未解之謎。通俗曉暢的大家小書,講述我們的視覺與認(rèn)知中蘊(yùn)含的奧秘
我們?nèi)绾慰匆?又如何思考 內(nèi)容簡介
這是一本從視覺神經(jīng)生物學(xué)角度介紹人類視覺認(rèn)知的科普讀物,討論的主題是我們無比重要的眼睛,以及我們的視覺。作者為領(lǐng)域內(nèi)具有開創(chuàng)性研究的專家,現(xiàn)就職于哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院。我們?yōu)楹慰偸钦f“眼見為實(shí)”,背后有什么科學(xué)原理嗎?我們每一天睜開眼就在接收來自外界的信息,那我們的眼睛究竟是如何承載這個(gè)世界的信息的,又是如何傳遞到我們的大腦的?人人都說眼睛是心靈和靈魂的窗戶,這又是為什么?在人群中要找一張熟悉的臉是再簡單不過的事,我們習(xí)以為常。但是人類是怎么辦到這件事的,這是科學(xué)界的重要謎題。我們大腦的運(yùn)作有三分之一與視覺相關(guān);旧峡茖W(xué)家要講清處人類是如何看見感知人事物,背后牽連到人類專享的認(rèn)知本能。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院特聘教授、眼科學(xué)家及腦神經(jīng)科學(xué)家理查德·馬斯蘭在本書中試圖以科學(xué)的角度來解釋人類如何透過雙眼與大腦去感知、學(xué)習(xí)與記憶。這本書涵蓋的主題很廣,從光線射到視網(wǎng)膜,到腦部的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何把光線承載的訊息轉(zhuǎn)化成.人腦可以辨識(shí)與運(yùn)用的知識(shí),到計(jì)算機(jī)計(jì)算法要具有什么樣的功能我們才能稱為“人工智能”,以及我們在回憶過去時(shí)為什么會(huì)呈現(xiàn)出一種第三人視角……在這本書里都有了專業(yè)的學(xué)術(shù)解答。
我們?nèi)绾慰匆?又如何思考 目錄
緒論 III
**部分 邁向視覺的**步
第1章 感知之妙 005
第2章 對著大腦的歌者——神經(jīng)元 011
第3章 眼睛里的微處理器 039
第4章 幽靈神經(jīng)元 061
第5章 眼把什么告訴了腦 087
第二部分 向荒原進(jìn)發(fā)
第6章 感覺信號(hào)進(jìn)入腦 103
第7章 下一步:皮質(zhì)不止一片 121
第8章 可塑的感官 135
第9章 編制一張神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):把共同發(fā)放的神經(jīng)元連在一起 149
第10章 機(jī)器學(xué)習(xí)、大腦和視覺機(jī)器 173
第11章 對視覺的*新認(rèn)識(shí) 197
第三部分 視野之外
第12章 為什么演化偏愛神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 217
第13章 一些謎題與一些進(jìn)展 223
第14章 看得見、摸不著 239
術(shù)語表 251
致謝 257
注釋 259
參考文獻(xiàn) 269
圖片來源 287
我們?nèi)绾慰匆?又如何思考 節(jié)選
這是一本介紹我們是如何看見的書。從古至今,視覺都是思想家樂于討論的話題,但是從現(xiàn)代角度來說,這些討論大多很幼稚,眼睛確實(shí)就像一個(gè)照相機(jī),但是視覺不止于此。也許你會(huì)覺得你能認(rèn)出朋友的臉是一件稀松平常的事——古人甚至不覺得這是一個(gè)問題,但是事實(shí)上這并不簡單。要真正地理解視覺,僅僅知道眼睛的成像原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,你還得知道大腦是如何解讀外部世界的。 違反直覺的是,大腦的運(yùn)行其實(shí)很慢。大腦里的神經(jīng)元和它們之間的突觸的運(yùn)行速度只有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的百萬分之一。然而,大腦可以在許多感知任務(wù)上打敗計(jì)算機(jī)。你可以在幾百毫秒內(nèi)從人群中認(rèn)出你的孩子來。你的大腦是怎么做到的?它是如何從刺激——一片光、空氣中的一絲振動(dòng)、皮膚上的壓力變化——里解讀出外部世界發(fā)生了什么的?我們對于大腦所做的事情只知道冰山一角,但我們了解到的內(nèi)容卻又已經(jīng)足夠迷人。 我在25歲時(shí)成了一名神經(jīng)科學(xué)家,彼時(shí)神經(jīng)科學(xué)這個(gè)學(xué)科尚未建立。時(shí)至今日,我對它的興趣依然與當(dāng)時(shí)相差無幾,并沒有隨著時(shí)間日益消減。我目睹了我們對大腦認(rèn)識(shí)的進(jìn)展,也參與了一點(diǎn)兒微小的工作。這本書的總體敘事框架是“視覺是如何工作的”,從視網(wǎng)膜講到了位于大腦顳葉的視覺中樞。與此同時(shí),我也想帶你參與一段科學(xué)旅程,看看神經(jīng)生物學(xué)的基礎(chǔ)工作是什么樣的——不是像脫口秀那樣,而是帶你走到實(shí)驗(yàn)桌前看看實(shí)際的情況。因此我會(huì)穿插講述一些實(shí)驗(yàn)室里的場景,也會(huì)介紹一些研究者。我們會(huì)一步一步地深入視覺。你會(huì)知道我們看到的世界并不是真實(shí)存在的世界,我們的視網(wǎng)膜會(huì)把真實(shí)世界的場景分解成碎片,每個(gè)碎片表征場景的一部分特定信息,然后分別用不同的通道傳輸給大腦。這個(gè)打碎重編的過程是由視網(wǎng)膜里的神經(jīng)元完成的。我們將跟蹤這些進(jìn)入大腦的信號(hào),它們將在那里構(gòu)建出我們的感知。 大腦中存在許多謎團(tuán),但是重要的一點(diǎn)是,大腦并不是一臺(tái)固定連接的電話連接網(wǎng),而是由一群神經(jīng)元交聯(lián)而成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。你現(xiàn)在聽到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或許總覺得它是計(jì)算機(jī)里的東西,但實(shí)際上它*早是由高瞻遠(yuǎn)矚的加拿大神經(jīng)科學(xué)家唐納德·赫布(Donald Hebb)提出的。又過了一段時(shí)間,這個(gè)概念才被計(jì)算機(jī)科學(xué)家借用。隨后幾十年間,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的潮流時(shí)進(jìn)時(shí)退,而性能更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)終于令計(jì)算機(jī)科學(xué)家開創(chuàng)了機(jī)器學(xué)習(xí)這一新的研究領(lǐng)域,它更為人知的名字叫作人工智能。他們證明,計(jì)算機(jī)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以經(jīng)過學(xué)習(xí)做出驚人的創(chuàng)舉,這讓神經(jīng)科學(xué)家對大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更感興趣了。 因此,如今神經(jīng)生物學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)之間展開了許多有益的合作,兩個(gè)領(lǐng)域相互促進(jìn)。大腦是不是用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來解讀世界的呢?大腦是以“機(jī)器學(xué)習(xí)”的方式來工作的嗎?答案似乎是肯定的,而且大腦做得比計(jì)算機(jī)好得多。毋庸置疑的是,計(jì)算機(jī)在很多任務(wù)上做得很出色——不僅僅是下棋,還能學(xué)會(huì)其他更復(fù)雜的任務(wù)。然而總的來說,人工智能計(jì)算機(jī)還是只能在某些方面表現(xiàn)突出,而且即使是*簡單的人工智能也需要許多硬件支持,需要許多能源。與之形成鮮明對比的是,我們小小的腦袋只需消耗一盞小夜燈的電量就可以做更多的事情。從這個(gè)角度看,計(jì)算機(jī)是非常糟糕的大腦,而計(jì)算機(jī)科學(xué)的目標(biāo)之一就是把計(jì)算機(jī)變得更像人腦。 機(jī)器學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,正如赫布所想,在于固定連接的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有很多事情不能做,而連接神經(jīng)元的突觸(或者說是計(jì)算機(jī)里的模擬“神經(jīng)元”)能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)修改。這種可塑性不僅存在于感覺系統(tǒng)里,而且是整個(gè)大腦通行的規(guī)則。可塑性讓大腦能從損傷中修復(fù),還能讓大腦把資源分配給*重要的任務(wù)。在大腦中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以學(xué)著去預(yù)測世界中有什么物體,它用過去習(xí)得的知識(shí)來輔助識(shí)別視網(wǎng)膜輸入的原始信息?偠灾,這意味著感知不僅僅是對視覺圖景的固定響應(yīng),而且是習(xí)得的。大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在看到視覺特征的特定組合時(shí)能認(rèn)出它們。 對于我們理解感知、思維和情感的實(shí)際體驗(yàn),這意味著什么?我們沒有明確的答案,但是我們可以想象遠(yuǎn)處的答案大概會(huì)是怎樣。已知的、已驗(yàn)證的科學(xué)知識(shí)可以給我們以切入點(diǎn)。我將帶你們走一小段路,看看感官體驗(yàn)是怎么變成感知和思想的。 *后,這一切中的“我”在哪里? 當(dāng)我們從外部看大腦時(shí),談?wù)摯竽X很容易,但是我們想象中的內(nèi)在的那個(gè)自己在哪里呢?這個(gè)問題我們幾乎無從下手——我們陷入了意識(shí)的本質(zhì),即自我問題。我們將在本書的*后討論這個(gè)問題,我沒有答案,只是試圖帶你更清楚地看待這個(gè)問題。
我們?nèi)绾慰匆?又如何思考 作者簡介
美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院特聘教授、眼科學(xué)家及腦神經(jīng)科學(xué)家,主要研究對象為視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞,已發(fā)表專業(yè)論文百余篇。多年來,他一直擔(dān)任馬薩諸塞州眼耳?漆t(yī)院的研究主任,這是世界上**的視覺研究機(jī)構(gòu)。他是美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)(AAAS)研究員、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所(Howard Hughes Medical Institute)前研究員、Proctor Medal和Alcon Research Award等獎(jiǎng)項(xiàng)的獲得者。他對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究和失明的逆轉(zhuǎn)做出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。
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