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汉语认知的脑功能成像与神经网络

1 引言
1.1 揭示脑的奥秘是21世纪的最大挑战
1.2 为什么研究汉语认知

2 脑的结构与功能分区
2.1 大脑皮层功能分区
2.2 脑的皮层下结构

3 脑功能成像技术
3.1 脑功能成像技术简介
3.2 脑功能成像技术的比较
3.3 脑功能成像实验步骤及处理分析技术

4 汉语认知研究
4.1 汉语认知的脑半球偏侧化
4.2 汉语认知加工是否有不同于英文加工的特殊脑区
4.3 汉语拼音的对比研究
4.4 汉语认知的脑内信息加工模式

5 汉语认知脑区间的相互作用及脑内信息加工模式分析示例
5.1 研究目标
5.2 研究背景
5.3 实验材料和方法
5.4 数据处理分析
5.5 实验结果
5.6 结果讨论
5.7 初步结论

6 本领域研究存在的问题及未来趋势
6.1 脑功能成像技术的局限
6.2 认知任务的个体差异
6.3 认知任务操作中伴随的意识、情绪等成分
6.4 神经建模方法的未来
6.5 脑研究需要全球性的科研大合作:全球知识管理系统的建立
6.6 多学科交叉的神经信息学研究方法
6.7 结语

参考文献

来自《神经网络及其应用》第12专题

出版社: 清华大学出版社
作者: 周志华/ 曹存根/  
系列名: 中国计算机学会学术著作丛书
出版日期: 2004年9月


15:51, #, By xp
读书:他山之石
科学文化与人文文化的交融

人类社会的历史本质上是一部文化史、文明史。文化可分为人文文化与科学文化,这两种文化在不同程度上的交叉与融合,形成了介于它们之间的各种文化。所谓的教育,主要是指文化教育:人文教育主要是人文文化教育,科学教育则主要是科学文化教育。 

科学文化追求的目标是研究、认识与掌握客观实际及其本质与规律,即求真,探求“是什么”。科学文化是“立世之基”,一切违背客观实际及其本质与规律的认识与活动,必然失败与覆灭。然而,科学文化本身并不能保证科技发展的方向一定是正确的,一定能造福于人类和社会,引导这一发展方向的是人文文化。人文文化追求的目标是满足精神世界与社会需要的终极关怀,即求善,探求“应该是什么”。人文文化是“为人之本”,一切危害人与社会的认识与活动,必须制止与消除。然而,人文文化本身也不能保证其发展的基础一定是正确的,一定能造福于人类和社会,保证这一基础正确的是科学文化。因此我们可以说,人文文化是科学文化的导向,科学文化是人文文化的基础。

科学文化与人文文化同源于人脑和实践,同源于人脑对实践的反映及对此反映的加工。科学文化中含有人文文化,人文文化中含有科学文化。对科学文化而言,科学思维固然大量的是系统的逻辑思维,然而导致原创性突破的是直觉、灵感、顿悟;科学方法固然大量的是严密的实证方法,但在获取重大成果时,往往靠的是体验;科学精神更是科学家们在求真、求善过程中所应该具备的崇高品德和修养。对人文文化而言,人文思维在高度重视直觉、灵感、顿悟时,也十分关注严密、精炼、系统、层次、呼应,即关注逻辑,具有说服力的作品莫不具有强有力的逻辑性;人文方法也重视实证,坚持知识源于实践,反对“闭门造车”;人文精神更是不排斥科学精神,伟大的文艺家莫不竭力反映生活中深刻的现实和哲理。

科学文化与人文文化本来就是、而且应该是交融的,但是由于科技的迅猛发展,两者被人为地分离,其危害越来越严重。科学文化与人文文化的交融,不仅是两种文化本身的交融,还是两种教育的交融,更是两种文化所蕴涵的知识、思维、方法与精神的交融。四者之中,知识是基础、载体,没有知识就没有文化;思维是关键,是“人为万物之灵”的“灵”,能活化知识、超越知识、创新知识;方法是根本,是穿山的“路”、过河的“桥”,只有经由方法,才能将活化、超越、创新了的知识付诸实践;精神最为重要,是灵魂,熔铸在、充满着文化所蕴涵的方方面面。如果讲,科学主要是讲客观世界,讲“天道”,人文主要是讲主观世界,讲“人道”,那么,两者的交融就应该是“主客一体”、“天人合一”。历史事实和现代科学都已证明:主客不可分开,天人不能割裂,这是我国的优秀传统,也是中华文化哲理中整体思想在世界观方面的精彩体现。 

来源:中科院士 杨叔子  科学文化与人文文化的交融


15:09, #, By xp
读书:他山之石
知觉过程是从哪里开始的

视知觉研究200多年的历史,始终贯穿着“原子论”和“整体论”之争。原子论认为, 知觉过程开始于对物体的特征性质或简单组成部分的分析,是从局部性质到大范围性质。而整体论却认为,知觉过程开始于物体的整体性的知觉,是从大范围性质到局部性质。 

现代知觉研究的一个中心问题“特征捆绑问题”(feature binding problem), 正是原子论和整体论之争发展到现在的延续。原子论的思路认为,物体的知觉开始于把物体分解成知觉的局部特征性质。然而一个无法回避的简单逻辑问题是,无论一个物体被分解成什么样的特征和组成部份,仅仅靠这样或那样的分解不可能完全回答物体是如何被认别的;我们并不是知觉到孤立的各种特征性质,我们知觉的是整个物体,因此在视觉过程的某一阶段必定存在某种过程,把这些分离开来的特征结合起来形成整个物体的知觉。这方面的问题被称为“特征捆绑问题”。特征捆绑问题也是当前任何人工智能系统,包括计算机视觉,研究的一个中心问题。“并行分布”、“大规模并行”是目前人工智能解决困难的一种主要途径。然而,任何一个并行系统,如果有多个特征的分布的表达,那么就必然存在哪些分布的表达属于同一个整体的问题。这也就是说,特征捆绑问题是任何一种并行系统不能回避的固有的问题。 

根源于原子论的“特征捆绑问题”,看起来也好象是很自然、直截了当的问题,却成为目前知觉研究乃至认知科学的一个根本性的难题。人类的知觉系统或者计算机系统,如何实现特征捆绑而形成整个物体的知觉?迄今各种可能的尝试,包括基于空间、基于时间和基于各种特征性质的特征捆绑的机制都遇到了深刻困难。诺贝尔奖得主Kandel等人(2003)最近对这样的形势评论说:“令人惊奇又非常失望的是,尽管特征捆绑问题对于理解认知的功能和机制是如此重要,尽管近年来特征捆绑问题引起如此的重视和投入大量的研究资源,我们仍然没有能够达到对特征捆绑问题形成共识的理解;我们只有寄希望在下一个十年有新概念和新技术的应用来解决这个难题。” 

大范围性质到局部性质的拓扑性质初期知觉模型提出了解决这个难题的一种可能的新概念、新思路。根据拓扑性质初期知觉理论,就“视觉过程是从哪里开始”的基本问题而言,特征捆绑问题的困难的根本原因是,它是一个因果关系颠倒的问题,一个 “头脚倒立”的错误问题。大范围性质到局部性质的拓扑性质初期知觉模型可能把这个颠倒的问题再颠倒回来。本报告将讨论我们最近一系列知觉组织的新实验,包括例如,基于物体 (object-based)的选择性注意理论研究,多个物体跟踪(multiple object tracking)研究,视觉注意捕获(capture attention)研究,动态记忆的研究等方面的实验新发现。这些在知觉组织领域的实验研究新进展表明,大范围拓扑性质的知觉组织为研究特征捆绑问题提供了有希望获得突破的新思路。

来源:中科院院士陈霖  知觉过程是从哪里开始的? 


14:35, #, By xp
读书:他山之石