脑认知与人工神经网络.pptVIP

内 容 神经系统 神经系统及神经分布 神经元的基本结构和功能 神经冲动的传递 人工神经网络学习系统 工作原理 应用 生物神经网络 神经通讯是在神经系统，或神经元与效应器间传递信息的一种方式 神经系统的功能 控制和调节其它系统的活动，使人体成为一个有机的整体 维持机体与外环境间的统一 人类神经系统不仅适应环境，还能主观改造世界 交感神经和副交感神经系统的功能 （一）神经元与神经传导 神经系统中担负神经传导的基本结构和功能单位是神经细胞，即神经元 神经元的结构组成 细胞体、树突与轴突 神经元通过以下途径完成信号传导 神经冲动(nerve Impulse) 突触传递(synapse transmission) （1）静息电位 神经元在静息状态时，即未接受刺激，未发生神经冲动时，细胞膜内积聚负电荷，细胞膜外积聚着正电荷，膜内外存在着－70 mV电位差； 细胞膜上存在的 Na+,K+—ATP泵是造成静息电位的原因之一 神经冲动沿着轴突, 基本上都是按照引起邻段发生动作电位方式向远端传播，到了突触的地方，如何跨越两层细胞膜之间的空隙，传向后一个细胞? ☆神经递质：突触处释放化学物质，可与突触后细胞膜受体特异结合☆如：乙酰胆碱、 正肾上腺素 、 ?－氨基丁酸 、 5－羟色胺☆神经递质由突触前细胞释放，通过受体作用于突触后细胞，引起突触后细胞的反应 二、神经网络学习系统 模拟人类实际神经网络的数学方法称为神经网络 T.Koholen的定义：“人工神经网络是由具有适应性的简单单元组成的广泛并行互连的网络，它的组织能够模拟生物神经系统对真实世界物体所作出的交互反应 应用 系统辨识 模式识别 智能控制等领域 神经与网络学习系统的组成比较 机器学习是人工智能的核心研究领域之一 任何一个没有学习能力的系统都很难被认为是一个真正的智能系统 经典定义：利用经验改善系统自身的性能 机器学习：生物信息学 机器学习：网络安全 机器学习：有哪些信誉好的足球投注网站引擎 Google的成功，使得Internet 有哪些信誉好的足球投注网站引擎成为一个新兴的产业 不仅有众多专营有哪些信誉好的足球投注网站引擎的公司出现（例如专门针对中文有哪些信誉好的足球投注网站的就有慧聪、百度等），而且Microsoft等巨头也开始投入巨资进行研发 Google掘到的第一桶金，来源于其创始人Larry Page和Sergey Brin提出的PageRank算法 机器学习技术正在支撑着各类有哪些信誉好的足球投注网站引擎（尤其是贝叶斯学习技术） 机器学习的重要性 美国航空航天局JPL实验室的科学家在《Science》（2001年9月）上撰文指出：机器学习对科学研究的整个过程正起到越来越大的支持作用，……，该领域在今后的若干年内将取得稳定而快速的发展 * * 专题二  脑认知与人工神经网络 神经系统及神经分布 中枢部 周围部 脑 脊髓 31对脊神经 12对脑神经 内脏神经 交感神经 副交感神经 Ⅰ 嗅神经 感觉性 Ⅱ 视神经 感觉性 Ⅲ 动眼神经 运动性 Ⅳ 滑车神经 运动性 Ⅴ 三叉神经 混合性 Ⅵ 展神经 运动性 Ⅶ 面神经 混合性 Ⅷ 前庭蜗神经 感觉性 Ⅸ 舌咽神经 混合性 Ⅹ 迷走神经 混合性 Ⅺ 副神经 运动性 Ⅻ 舌下神经 运动性 连于中脑 连于延髓 连于脑桥 连于端脑 连于间脑 十二对脑神经名称、性质 植物神经系统及其对内脏的调节 又称自主神经系统或植物神经系统。 内脏神经系统 交感神经 副交感神经 副交感神经 交感神经 包括 中枢部 周围部 胰岛素分泌增加，糖原合成增加 糖原分解，肾上腺髓质分泌增加 代谢，内分泌 不受副交感神经支配 分泌增加 汗腺 瞳孔缩小 瞳孔扩大 眼 加强胃肠平滑肌的活动，括约肌舒张 胃肠平滑肌的活动减弱 括约肌收缩 消化系统 呼吸道平滑肌收缩 呼吸道平滑肌舒张 呼吸系统 心跳减慢减弱，血压降低 心跳加快加强、皮肤及内脏血管收缩，血压升高 循环系统 副交感神经 交感神经 器官 神经元的基本构造 树突与轴突 树突 轴突 短而分支 长/末端有分支（人的可长达1 m，鲸可达 10 m） 无髓鞘 有髓鞘（外面包着充满磷脂的髓鞘） 接受和传入刺激 传出神经冲动 神经元的结构 神经元 细胞体 突起 树突 轴突 膝跳反射 实际上是两个神经元细胞分别联系着感受器（肌索）、效应器（横纹肌） 突触 轴突的末梢分支，是神经元传出神经冲动的终端; 突触组成：突触前膜、突触间隙、突触后膜 信息通过突触在神经元