脑认知原理——脑与认知-知觉
脑与认知(自己总结)
第一章1.智能科学与技术是由脑科学（brain science）、认知科学（cognition science）、人工智能（artificial intelligence）等学科组成的交叉学科。
2.NBIC会聚技术：纳米科技（Nano-technology）、生物科技（包括生物制药和基因工程）（biotechnology）、信息科技（包括先进计算机与通信）（informational technology）、认知科学（包括认知神经科学）（cognition science）。
其简化英文的联式为（Nano-Bio-Info-Cogintion），缩写NBIC。
NBIC会聚技术代表着研究与开发新的前沿领域，其发展将显著改善人类生命质量，提升和扩展人的技能。
（名词解释）3.脑科学是研究人脑的结构与功能的综合性学科。
4.现代脑科学的研究有两个大的潮流：一是从细胞乃至分子的水平入手，由基础向上，把功能与结构研究结合起来，即所谓的bottom-up，二是从整体入手，用系统的观点，在整体水平以及整体各部分之间的相互联系和相互作用中，逐渐向下深入，逼近脑研究的答案，称为top-bottom。
（什么是自上而下驱动？什么是自下而上驱动？）5.脑与认知科学的研究实验方法：（简答题）（1）脑电图与脑功能成像技术（EEG）通过在头皮表面记录大脑内部的电活动情况而获得脑电图（治疗脑血管）（2）功能性磁共振成像技术（FMRI）局部神经元兴奋将引进该区域的血流量的增加，而血液中含有氧和葡萄糖，FMRI能检测到大脑的功能性氧的消耗变化情况，清晰地显示高活动量区域的三维图像（空间分辨率1mm、实时跟踪信号的改变、时间分辨率1s）（3）正电子发射断层摄影技术（PET）根据正电子的检测而获得有关大脑活动的信息的实验技术（肿瘤、冠心病）（4）脑磁图（MEG）运用一个超导量子干扰装置来测量闹电活动的磁场变化（5）事件相关电位（ERP）是与实际刺激或预期刺激有固定时间关系的脑反应所形成的一系列脑电波，利用ERP的固定时间关系，经过计算机的叠加处理，提取ERP成分，在评估某些认知活动的时间特点上尤为有效。
脑认知原理—大脑与认知的关键表象
字词 字词
图画 图画 外界
模式识别
模式识别
概念
表象
命题存储（语意）
知觉 潜意识
“多水平模型”（ multilevel model） 斯洛德格拉斯（Snodgrass）, 1984年
脑认知原理—大脑与认知的关键表象
2. 字词和表象经过信息加工后，都以“命题” （ proposition）形式编码并存储。
• 命题存储在概念网络的结点中
动物 （一种能呼吸、需进食、 有皮肤的生物）
鸟
（一种有羽毛， 能飞的动物）
鱼
麻雀
鸽子
提取时: 激活结点 命题被调出 由大脑将其转换成字词或表象编码
脑认知原理—大脑与认知的关键表象
3. 从记忆的角度看
在记忆中, 字词与表象可以互相关联: 言语描述 关联出相应的表象 对景物的表象命名 关联出相应的言语
脑认知原理—大脑与认知的关键表象
四、对表象的加工
• 属性表象与关系表象 • 对属性表象的加工（形象思维） • 对关系表象的加工（直觉思维）
脑认知原理—大脑与认知的关键表象
1. 属性表象与关系表象
• 从辨证唯物主义认识论的高度来讨论“思维” （超出心理学的范畴）
可以将人的思维分为三种基本类型：
➢ 逻辑思维（以“基于言语的概念”为基本单位） ➢ 形象思维（以“属性、关系表象”为基本单位） ➢ 直觉思维（以“关系表象”为基本单位）
脑认知原理—大脑与认知的关键表象
类似型
有两层意思： • 指表征与客观事物的对应关系。
表象表征为“形”似 言语表征为“意”似
• 还有针对知觉的意思， 即对表象的加工与知觉客观物体的加工类似
脑认知原理—大脑与认知的关键表象
神经科学研究中的大脑认知机制
神经科学研究中的大脑认知机制随着科技的进步和人类对身体和大脑的理解逐渐深入，神经科学成为了一个备受瞩目的领域。
在神经科学研究中，人们对大脑认知机制的探索成为了一个关键的方向。
本文将探讨神经科学研究中的大脑认知机制，从神经元到大脑网络的层次逐步展开。
首先，我们来了解一下神经元在认知过程中的作用。
神经元是大脑的基本单位，负责接收、处理和传递信息。
当外界刺激到达人体感觉器官时，神经元会将信息传递到大脑中进行处理。
大脑中的神经元之间相互连接，并形成了一个复杂的神经网络。
这个网络充当了信息处理的平台，也是大脑认知机制的基础。
在大脑中，神经元的活动主要通过电化学信号进行传递。
当神经元受到刺激时，其内部电位会发生改变，形成一个电脉冲。
这个电脉冲会沿着神经元的轴突传播，并在突触处释放化学物质（神经递质），进而影响到下一个神经元。
这种电化学信号的传递是大脑认知机制的基础，也是神经科学研究中的关键。
神经科学研究的一个重要问题是如何理解大脑中的信息处理过程。
神经网络的结构和功能对认知行为起到了重要作用。
通过对大脑中神经元之间连接的研究，科学家们发现了许多关键的认知神经回路。
这些神经回路在人类认知过程中发挥着重要的作用，如决策、学习和记忆等。
例如，在学习和记忆过程中，海马体是一个重要的神经结构。
科学家们发现，当一个人学习新知识时，海马体的神经元会发生改变，形成新的连接。
这些新的连接在记忆过程中起到了重要的作用，帮助人们记住所学的内容。
除了神经元之间的连接，大脑认知机制还与神经元之间的同步活动密切相关。
神经科学家通过研究大脑中神经活动的时空特性，发现了神经元之间的同步现象。
当神经元在特定的频率下同步活动时，它们的信息处理效率会增加，从而提升认知能力。
在光学将介入神经科学研究后，神经科学家们利用一系列高新技术手段，如功能磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG），可以捕捉到大脑活动的时空特征。
这些技术方法为神经科学研究提供了更多的线索，并帮助科学家们进一步探索大脑认知机制的奥秘。
脑认知原理――脑与认知概述PPT课件
(Principles of Brain Cognition)
1
第一讲 概述
• 认知心理学是一级学科《心理学》一个分支 （定位）
• 认知心理学研究的两个重要内容 • 认知心理学研究的两大特点
（研究什么） （怎么研究）
• 认知心理学的重要意义及局限性 （对信息加工理论评价）
2
第一讲 概述
• 控制性加工 意识性认知活动 如读书
• 自动化加工 无意识认知活动 如读书时出现联想
21
2-2 认知结构 脑内(认知结构)表征形式，分为两类：
• 表述性知识 (意识) 概念（命题）、表象（图式）
命题由概念组成；图式（阅历）由表象组成
22
2-2 认知结构 脑内(认知结构)表征形式，分为两类：
• 表述性知识 (意识) 概念（命题）、表象（图式） • 程序性知识(无意识) 产生式规则( 环境—行为规则)
意动: 人的心理动作， 即可以意识到的心理活动
（想听、想看、想摸）。区别行动：行为动作
5
(1) 认知心理学是一级学科《心理学》的 一个新的分支
《心理学》研究：人在他所处的自然和社会环境中 形成的 心理现象 和 心理活动
心理现象: 意动、认知、智力、情绪、人格等方面 心理活动: 知觉（注意）、记忆、理解、思维等
(每阶段有特定的加工处理)
17
2-1 认知过程
（阶段、特点）
认知过程中的几个特点： • 自下而上加工与自上而下加工 • 系列加工与平行加工 • 控制性加工与自动化加工
18
2-1 认知过程
认知过程（信息加工）几个形式： • 自下而上加工与自上而下加工
• 自下而上加工 （资料驱动处理）
依赖
脑与认知
一、名词解释NBIC：即汇聚技术，是指当前四个迅速发展的科学技术领域的协同和融合。
N纳米科技B生物科技I信息技术C认知科学。
智能：智慧能力的简称，是指：在给定问题、约束、目标的条件下，有针对性地获取相关信息、从中提取必要的知识、生成正确的策略、成功地解决问题、满足给定约束、达到预定目的的能力。
自然智能：又叫人类智能，它是指人的智力和能力的总和。
主要包含3个方面，感知能力、思维能力、行为能力神经系统：包括中枢神经系统和周围神经系统，是机体内起主导作用的系统，它在维持机体内环境稳态、保持机体完整统一性及其与外环境的协调平衡中起着主导作用。
学习：是由日常生活经验引起的相对持久的行为变化，但这个定义不包括因为动机、疲劳、成熟、疾病、受伤或者药物产生的暂时性的行为变化。
意识：使人们对自身以及周围世界觉知的心理现象。
人的意识总是处于不同的状态，意识具有不同的层面：焦点意识、边缘意识、下意识、潜意识、非意识。
快速眼动睡眠：在睡眠过程中有一段时间，脑电波频率变快，振幅变低，同时还表现出心率加快、血压升高、肌肉松弛、阴茎勃起，最奇怪的是眼球不停地左右摆动。
为此科学家们把这一阶段的睡眠，称为快速眼动睡眠失语症: 位于左侧额叶的布洛卡区和位于左侧颞叶的威尔尼克区两个部分中的任何一个受损都会使语言能力受损导致失语症。
人工大脑：人类以高超的智慧，通过科学技术造出类似于人脑的智能机器脑袋。
人工器官：使用人工材料制成，能部分或全部代替人体自然器官功能的机械装置。
海马区：海马在记忆过程中起着相当重要的作用，它是大脑半球内侧的一个神经结构，由于外形与海马相似而得名。
Hopfield神经网络：是一种神经动力学系统，具有稳定的平横状态，即存在着吸引子，因而Hopfield网络具有联想记忆功能。
认知：是人们推测和判断客观事物的心理过程，是在过去的经验及对有关线索进行分析的基础上形成的对信息的理解、分类、归纳、演绎和计算。
认知活动包括思维、语言、定向和意识4部分。
心理学中的认知神经科学知识点
心理学中的认知神经科学知识点心理学与神经科学是两个密切相关的学科，它们共同研究人类思维、行为以及与大脑功能相关的各种现象。
认知神经科学则是心理学和神经科学的交叉领域，专注于了解认知过程是如何与神经系统相互作用的。
本文将介绍心理学中的一些重要的认知神经科学知识点。
一、知觉与感知1. 感知加工过程感知加工是指人类对外界刺激进行感知和解释的过程。
在大脑中，感觉信息会经过一系列加工步骤，包括感觉器官接收信息、传递到大脑皮层、整合、意识化等过程。
2. 神经可塑性神经可塑性是指大脑神经元之间的连接可以发生改变的能力。
学习和记忆是神经可塑性的重要表现形式之一。
通过不断的学习和训练，人类可以改变大脑神经元之间的连接，从而提升认知能力。
二、注意与工作记忆1. 注意注意是指个体对外界特定信息的有意识的集中与选择。
在大脑中，前额叶皮质和顶叶皮质是与注意相关的重要脑区。
与注意相关的现象包括分神、持续性注意力和选择性注意力等。
2. 工作记忆工作记忆是指短期存储和操作信息的能力。
它在学习、解决问题和决策等认知任务中起着关键作用。
前额叶皮质和侧颞叶皮质是与工作记忆相关的重要脑区。
三、语言和沟通1. 语言理解语言理解是指个体对语言输入进行理解、解码和组织的过程。
在大脑中，布洛卡区、双侧颞叶区和颞顶交界区是与语言理解密切相关的脑区。
2. 语言产生语言产生是指个体将思维和意图转化为语言输出的过程。
在大脑中，布洛卡区和额叶皮质是与语言产生密切相关的脑区。
四、学习与记忆1. 学习过程学习是指通过经验和训练获取新知识和技能的过程。
在大脑中，海马体和大脑皮层是与学习过程密切相关的区域。
学习可以引起神经元之间的连接和突触增强，从而形成长期记忆。
2. 记忆分类记忆可以分为工作记忆、长期记忆和自传体记忆等不同类型。
不同类型的记忆在大脑中有不同的形成和储存机制。
五、决策与推理决策和推理是指个体基于现有信息做出选择和判断的过程。
在大脑中，前额叶皮质和杏仁核等区域是与决策和推理密切相关的脑区。
脑认知原理——脑与认知-知觉
认知 科研
• 根据不同的识别目的、刺激类型、精度要求等，
提供不同类型的模式识别：
• 模板识别 (Template Recognition) • 原型识别 （Prototype Recognition） • 特征识别 （Feature Recognition）
第二十八页，共63页。
提取物理特征（或属性） ，为比较作准备。
第二十四页，共63页。
网状结构
长时记忆(经验)
刺激
丘脑
工作记忆
（ 模式 ）
输入刺激在丘脑处分两路： 一路到干脑的网状结构----选调长时记忆中的“经验” 一路到工作记忆中形成“模式”，等待识别
识别：借助注意从“模式”中提取物理特征（或属性） 借助注意从“经验”中提取物理特征（或属性）
特点：外部刺激只需与原型比较， 便可判断是否归于大脑中的哪一类型
第三十一页，共63页。
模板识别 原型识别 特征识别
例子：初识某人时，常将其划归于某个类型，
然后在长期深入观察其它性格、学识、爱好等 例子：评比时，首先判断将被评归入哪一档次
（优 秀、一般、出局），然后在档次内在细划分
例子：在路上，可以先区分房子、汽车、行人等
第二讲 脑认知过程中的知觉
• 与感觉有关的一些概念
• 模式识别原理
• 与知觉有关的一些概念
第一页，共63页。
(一) 与感觉有关的一些概念
• 感觉的定义 • 感觉的生理过程 • 感觉的种类
• 有关感觉的一些规律
第二页，共63页。
1. 感觉的定义
• 感觉 (Sensation) 是人脑对客观刺激的 个别（各别）属性 反映
• “动觉”指身体各部分之间位置相对变动
大脑的认知和行为功能研究
大脑的认知和行为功能研究大脑是人体最为神奇的器官之一，它控制着我们的认知和行为。
近年来，随着科学技术的不断进步，大脑的认知和行为功能研究取得了显著的进展，让我们更好地了解人类的思维和行为。
大脑认知功能主要包括感受、知觉、记忆、思维、情绪等方面。
这些功能组成了人类的思维世界，使我们能够感知和理解不同的信息，并做出不同的反应。
感受是认知的起点，也是刺激信息被大脑接收的第一步。
感官器官接受各种不同的刺激信息，如光线、声音、味道、气味、触觉等，然后将这些信息转化成神经信号，传输到大脑皮层进行处理。
知觉则是对感官信息的理解和解释。
在接收到各种刺激信息之后，大脑先进行预处理，识别有用信息，去掉噪音，然后将信息整合成有意义的数据，形成理解，这就是知觉。
记忆是大脑功能的重要组成部分，它可以存储和检索各种信息。
大脑的记忆分为短期记忆和长期记忆两种。
短期记忆主要指的是能够在几秒钟内保持的信息，而长期记忆则是指能够持久保存和检索的信息，这种记忆涉及到海马体、杏仁核、前额叶和颞叶等多个部分。
思维是人类思维活动的核心，它是大脑进行信息处理、分析和推理的能力。
思维分为许多不同的类型，例如形象思维、概念思维、逻辑思维、创造性思维等等。
情绪是随着认知过程而产生的情感反应，它可以影响人类的决策和行为。
情绪涉及到大脑的杏仁核、皮层回路以及下丘脑等不同的部位，它们共同组成了情绪处理的神经网络。
除了大脑认知功能之外，行为功能也是大脑活动的重要组成部分。
行为功能包括了运动、语言和沟通、社交互动等方面。
运动是人类生存不可或缺的行为之一，而运动行为是由大脑的运动皮层控制的，它通过背神经根、脊髓、下丘脑和脑干逐级调节运动神经元，控制人类的肌肉活动，保持身体平衡。
语言和沟通是人类社交互动的重要表现形式。
语言产生于人类大脑的左半球，它涉及到多个不同的区域，例如布洛卡区和温克尔区等。
这些区域通过共同的脑神经回路来协同工作，实现人类语言的产生和理解。
《脑与认知科学》教学大纲
《脑与认知科学基础》教学大纲一、课程说明脑与认知科学是智能科学与技术专业的一门重要的专业基础课程，是现代脑科学、认知科学、心理学、神经科学、数学、语言学、信息科学、人类学乃至自然哲学等学科交叉发展的结果，是一门以脑科学为核心的多学科交叉的研究型课程。
本课程针对计算机类、信息类、控制类学科门类下智能类专业开设的《脑与认知科学基础》，利用神经科学和信息科学等跨学科知识，理解脑与认知，目标是学习利用先进技术和工具，从量子、分子、细胞、系统、全脑和行为等不同层次上理解脑与认知的基本概念和现象，分析、处理、整合、建模、仿真与虚拟脑与认知。
通过对这本课程的学习，学生可以理解人类如何通过脑与神经系统认知周围的世界、理解来自外界和自身的信息是如何在脑和神经系统中被处理的，掌握脑与认知科学的基本概念、基本理论、科学研究方法，促进学生对脑与认知的脑功能与结构以及系统构成、认知现象、神经机理、认知模型的理解，领悟脑科学、认知科学、人工智能及计算机和信息科学等多学科领域交叉的特点，形成较为全面系统的知识框架，对已有成果展开分析与讨论，给智能设计、计算模式与方法及其实践带来新的启示，为进一步学习后续专业课程打下良好的基础。
二、课程目标知识目标课程目标 1：学习脑与认知科学基础知识和基本理论知识，掌握大脑与神经元的结构、特性等基本知识，了解各种认知心理特质（感觉、知觉、运动、控制、学习、记忆、睡梦、成瘾、语言、情绪、社会认知、脑神经可塑性）的脑神经原理，具备调研、分析和判断各种脑与认知现象的脑神经原理与框架的知识储备；课程目标 2：掌握大脑与神经系统的组成要素与基本功能，了解脑与认知科学的研究现状和发展趋势，具备对已有成果展开分析与讨论并能针对存在问题提出前瞻性解决方案的知识储备；课程目标 3：掌握脑与认知科学研究中所使用的基本技术（脑功能成像、电生理、心理测评）的原理与方法，激发学生对人脑结构与人类基本认知能力的思索，激发学生对进一步研究智能形成机理和工作方式的强烈兴趣，培养学生追求创新的态度和意识；能力目标课程目标 4：在掌握基础知识的基础上，增强学生批判性思维和解决问题的能力，学会解决问题、分析问题的方法和手段，掌握信息的收集、检索、分析、评价利用的机能，提高合作技能，促进班级内学生的合作交流，开阔学生的综合素质，最终提高学生的创新能力；课程目标 5：培养学生的脑与认知科学数据分析处理能，使学生掌握脑与认知科学行为实验的设计方法，掌握各种脑功能成像实验（fMRI、EEG、ERP、PET、ECT）的设计、执行与数据分析方法，具有独立进行行为、脑成像和神经生理实验的能力；课程目标 6：培养学生的脑与认知科学实践研究能力，使学生掌握脑与认知相关联的脑机接口、智能系统、类脑系统设计方法，特别是学习非侵入式脑信号提取方法，通过硬件、软件设计，尝试实践意识控制、自主无人系统的能力。
大脑工作原理与结构是什么
大脑工作原理与结构是什么大脑是人类重要的神经器官，承担了感知、思维、记忆、情感和运动等众多功能，控制了人体的所有活动。
它具有复杂的结构和工作原理，是人类认知能力和行为的基础。
下文将详细介绍大脑的工作原理和结构。
大脑的工作原理主要涉及神经元的活动。
神经元是大脑的基本单位，它们通过突触连接起来，传递信息和形成神经网络。
大脑的工作过程可以分为感知、处理和反应三个阶段。
感知是指大脑接收外界的感觉信息，包括视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等。
感知的过程涉及到感觉器官的接收和传递，信息通过神经元的电化学信号传递到大脑的感觉相关区域，被解码成可理解的信息。
例如，视觉信息会经过视觉皮层的处理，形成图像和形状。
处理是指大脑对接收到的信息进行分析和整合的过程。
大脑中有许多不同的区域，每个区域负责不同的功能。
例如，额叶负责决策和计划，颞叶负责记忆和语言，运动皮层负责控制身体的运动等。
大脑对信息进行分析和整合，形成对外界环境的认知和理解。
反应是指大脑对感知和处理的结果做出的行动或表达。
大脑通过对信息的加工和整合，产生认识、情感和意愿等内部体验，从而指导个体的行为。
反应可以是运动行为，也可以是语言、情绪或思维等内在表达。
大脑的结构非常复杂，主要包括脑干、小脑、边缘系统和大脑皮质等部分。
脑干位于大脑的下方，负责基本的生命维持功能，如呼吸、心跳和消化等。
脑干还与大脑其他部分进行信息交流，负责传递感觉信息和运动指令。
小脑位于大脑的后部，主要参与控制运动和平衡。
它通过与大脑和脊髓的连接，调节肌肉的收缩和放松，从而实现精细的运动控制。
边缘系统包括边缘回路和边缘结构，负责与自主神经系统的交流和情感的产生。
边缘系统通过与大脑的连接，调节心率、血压和呼吸等自主神经功能，并参与情绪和情感的调节。
大脑皮质是大脑最外层的区域，是人类高级认知功能的主要场所。
它包括了大脑的大部分表面积，分成两个半球。
大脑皮质的一些区域负责感觉、运动和语言等基本功能，在这些区域中发生的信息处理被视为局部化的功能。
人类大脑的认知机理研究
人类大脑的认知机理研究人类的大脑是一个极其神秘而又复杂的器官，它是人类认知的基础。
在长久以来的科学研究中，人们一直试图揭示人类大脑的内部构成和运作机制。
近年来，人类大脑的认知机理研究也成为了一个热门的领域，它对于我们理解人类思考和行为特征，以及正常和异常脑功能的运作都有着不可估量的意义。
一、神经科学的研究方法神经科学是一门才兴起不久的科学，它的研究内容涉及到人类大脑、神经系统以及有关疾病等方面。
目前神经科学的研究方法主要包括三种：神经化学、神经生理学和神经解剖学。
神经化学主要通过分析人类大脑中的化学物质来研究大脑的特点和功能。
神经生理学则是通过分析神经元之间的交流方式来研究大脑功能的机制。
而神经解剖学则是通过研究人类大脑的结构和组织来了解大脑的构成和功能。
二、大脑中的神经元神经元是组成人类大脑的基本单位，它的任务是通过电信号的传输来处理信息。
神经元之间的传递通常是通过突触来实现的。
突触是一种神经元之间连接的特殊结构，它负责在神经元之间传递化学信号。
当神经元处于兴奋状态时，它会向周围的细胞发送电信号。
这些电信号可以在神经元之间传递，从而构成神经网络。
神经网络通过传递信息来处理外部刺激，并且帮助人们做出反应。
三、认知机理的研究人类的认知机理是指人类大脑处理信息的方式和模式。
认知机理的研究涉及到多个方面，包括感觉、思考、知觉和语言等方面。
这些方面都与大脑中的神经网络有着密切的联系。
认知机理的研究重点在于探索人类大脑内部信息的处理过程和机制。
这些过程可能会受到其他因素的干扰，比如个体差异、不同情境的变化，以及人类大脑中的疾病等。
因此，认知机理研究的成果可以帮助人们更好地理解人类思考和行为的特征，同时也可以为疾病诊断和治疗提供重要的参考。
四、未来的发展趋势随着科技的不断进步，人类大脑的认知机理研究也在不断发展。
未来，随着技术的进一步升级，人们将有更多的方式和方法来深入了解人类大脑的内部机制。
比如，人工智能和机器学习等技术相继涌现，它们可以用来解析人类大脑的大量图像和数据，从而进一步研究认知机理。
人脑认知过程研究
人脑认知过程研究人类的大脑是一个充满神奇的器官，其作用广泛，充满着无限的潜力。
大脑的认知过程是其中一个充满兴趣的领域，它涉及到人类如何理解和对待周围的事物。
人们早已经开始对这一领域进行探索和研究，尽管仍需要更多的研究才能充分了解他的复杂性。
认知过程是指人的思维处理过程，包括知觉、记忆、注意、语言和推理等，这些过程使得我们能够感知、理解和与世界交互。
早期的认知研究是关于视觉和听觉感知的。
后来，随着神经科学的进步，人们开始了解大脑的神经网络及其功能，从而深入了解大脑认知过程。
1、知觉知觉是观察和理解世界的过程，也是人类信息处理的第一步。
人类的大脑可以接受来自外部环境的信号，并将它们转化为人类可以理解的信号。
例如，我们能够通过眼睛看到眼前的物体、听到周围的声音等等。
然而，人类的感知过程并不完美。
许多先前的研究表明，人类的感官系统有很多缺陷。
例如，当我们观察一个物体时，我们可能会根据我们的经验和期望来感知它的形状和颜色。
这种感知通常是不正确的或不完整的。
因此，当我们在做决策或评估情况时，这些感知错误可能会导致我们做出错误的判断。
2、记忆记忆是指人类大脑中存储信息或经验的能力，可分为短时记忆和长时记忆。
短时记忆持续时间极短，增加我们的工作记忆容量。
长时记忆则可以持续很长时间，因而成为我们生活中学习和解决问题的重要基础。
在大脑内部，记忆是通过不同的感官区域和神经元网络体现的。
例如，视觉记忆是由视觉系统存储的，并通过海马和额叶皮层进行加工和组织。
语言和意义记忆则由泛语言和无特定意义的皮质区和相关子皮层区域分别处理。
3、注意人的注意是指人们对周围环境中某些感官信息的选择性描述过程。
当人们面对过多的信息时，选择性注意可以帮助集中注意力去推期望的结果，同时忽略掉广告和无关信息。
人们还可以在注意进程中进行归纳，让自己能够处于一种更佳的认知状态。
4、语言语言是人类大脑最重要的能力之一。
语言能力具有相当多的内在机制，比如子音和母音、语词和句法的松弛、基于听力和基于视觉的信息处理等等。
脑与认知功能ppt课件
Luria把大脑分为3个区：
❖第一区：脑干和旧皮质 调节清醒 状况和对刺激的反应
❖第二区：颞叶、顶叶、枕叶 在信 息的分析、编码、储存中扮演关键 角色
❖第三区：额叶 与动机或图、计 划的形成有关
编辑课件
编辑课件
大脑皮质
❖大脑皮质由运动皮质、感觉皮质 和联合皮质组成。
❖ （2）顶叶
❖ 精细触觉、本体感觉、运动觉的接收、加工、 整合。
❖ 视觉、触觉、听觉输入的识别。
❖ 运动顺序所需的视运动记忆痕迹或程序的储 存（运用）；
❖ 人体姿势模式，身体各部位及其空间位置；
❖ 语词的理解，语调解译，语词的强度与时序， 声音调制。
编辑课件
顶叶功能（举例）
功能区
定位
作用
皮层内信息 传输方向
编辑课件
信息处理理论
❖ 中枢神经系统处理信息包括3个步骤： 1.神经系统注册刺激事件； 2.中枢神经系统解释并组织原始的感觉传入 信息； 3.系统把这个刺激和长期记忆中的经历进行 比较，并将刺激与整体目标联系起来。
编辑课件
编辑课件
❖视觉注意到此花
❖大脑分析整合，通过脑中已有 花的资料和概念的假设对比
大脑 与
认知功能
编辑课件
认知
❖ 认知是指人在对客观事物的认识过程中对 感觉输入信息的获取、编码、操作、提取 和使用的过程。
❖ 这一过程包括感知、识别、记忆、概念形 成、思维、推理及表象过程。
❖ 认知过程是高级脑功能活动。
编辑课件
信息处理理论
❖其中最合理的理论架构： 大脑功能分类和分区（俄国
心理学家Luria） 是认知康复的理论基础
脑与认知论文
脑与认知科学概论论文--认知科学概论班级：计科1502学生姓名：***学号：**********目录：目录： (2)摘要与关键词： (2)正文： (2)历史起源： (3)研究现状： (3)研究领域： (4)涉及内容： (4)目标意义： (4)未来愿景： (5)参考文献： (6)摘要与关键词：科技、认知科学、脑和神经系统；对认知科学范围的了解，还可以从认知科学的内容上来看，到目前为止认知科学所涉及的主要内容，有感知觉（包括模式识别）、注意、记忆、语言、思维与表象、意识等。
这似乎都是心理学家们所关注的问题，但其实也同样是哲学家、语言学家、计算机科学家、神经生理学家、人类学家们所关心的内容。
只是不同专业背景的研究者，对这些同一个问题，所采取的具体研究方法不同罢了。
我国学者李伯约指出，人工智能、认知心理学和心理语言学是认知科学的核心学科，神经科学、人类学和哲学是认知科学的外围学科。
正文：认知科学是20世纪世界科学标志性的新兴研究门类，它作为探究人脑或心智工作机制的前沿性尖端学科，已经引起了全世界科学家们的广泛关注。
一般认为认知科学的基本观点最初散见40年代到50年代中的一些各自分离的特殊学科之中，60年代以后得到了较大的发展。
认知科学是一门相当年轻的学科，然而却为揭示人脑的工作机制这一最大的宇宙之谜作出了不可磨灭的贡献。
近年来，在大脑处理信息整体运作机制研究方面有了一些新的进展，如近年发表的《大脑处理信息量化模型和细节综合报告》等一系列论文综合整理分析已有的各层面的知识，建立有坚实解剖学基础、能联系各层面、量化描述大脑信息处理过程的模型和框架用量化模型结合结构风险最小化相关理论分析说明时序控制作用对大脑高效可靠处理信息的意义；汇总介绍量化模型中的细节；分析了大脑能正确而高效处理信息，使智力能够诞生的原因；分析了理论建立和应用过程的神经生理学原理、只能有相对真理的神经生理学原因；还建立和介绍了另外一种量化分析方案等。
人类对大脑的认知理论
人类对大脑的认知理论什么是记忆？怎样获得好的记忆？什么是大脑记忆法？大脑的哪些部分能够帮助我们记忆呢？记忆是脑细胞间建立联系的结果，这种联系决定了信息储存的有效性。
其中，位于海马回的内侧前脑岛皮层起着主要的作用。
该皮层区域具有负责识别和回忆事物以及保持长久记忆的重要功能。
当你听到或读到某个单词的时候，就相当于将它放进你的大脑中。
你可以随时把它调出来并与其他单词进行比较，通过这种比较，我们才能更好地掌握该单词。
这种记忆不仅有效而且快速。
关于大脑的认知理论是指：人类对大脑的认识已经从生物医学的意义进入到了社会文化的范畴。
人类的思维活动具有选择性，即人类为了达到目的，根据不同事物的不同特点采取了最合适的方法。
换言之，人类所有的思想和行为都是有目的的，我们为了某个目标，可以采用多种方法，但是，最终我们都要归结为某一个目的。
因此，人类大脑的工作原理是“搜索”，它的工作过程包括两个步骤：第一步是储存过去的知识；第二步是用自己已有的知识去解决问题。
因此，有效的记忆应该是对大脑思维功能的开发，使用这种能力，就是用知识创造新事物。
世界上的每个人都有不同的记忆力，那么，为什么有的人记忆好，有的人记忆差呢？影响记忆的因素很多，如注意、兴趣、情绪、态度、需要等等。
遗传虽然占很大比重，但后天的环境也是至关重要的，许多研究证明，外界环境的刺激和训练对孩子的智力发展和智力技能的形成有巨大的促进作用。
人类在无意中形成的心理、情绪与习惯等特征往往被我们所忽视。
例如，情绪的调节与控制能力对一个人来说，非常重要，只有在情绪好的时候，才能高效率地做事。
反之，在情绪不佳时做事效率低，甚至产生抑郁、焦虑、恐惧等症状。
有时候我们总是用一种固定的模式来对待事物，却没有认识到这种模式下容易产生障碍。
例如，一味按照固定的方式来处理一件事情，会导致我们不能灵活处理一些意外的事情。
同样，如果没有按照固定的模式来看待一件事情，我们很难以专注的精神投入到其中。
大脑的认知过程
大脑是人类最神奇的器官之一，拥有非凡的认知能力。
它可以感知外界的信息，并进行分析、加工、记忆和处理。
这一认知过程是复杂而精巧的，涵盖了感知、注意、记忆、思维和语言等多个方面。
首先，感知是大脑认知过程的基础。
感知通过感觉器官接收外界的刺激，例如视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉等，将这些刺激转化成大脑可以理解的信息。
人类通过眼睛看到的图像、耳朵听到的声音、皮肤触摸到的触感等，为大脑提供了丰富的感知信息。
在感知的基础上，注意力是实现有效认知的重要环节。
人们在感知过程中会不自觉地选择性地关注某些刺激，而忽略其他无关的信息。
通过注意力的调控，大脑可以更加集中地处理感知信息，给予其更多的关注和解读。
例如，当我们看书的时候，就需要集中注意力在文字上，以便理解和记忆所读内容。
记忆是人类认知过程中的关键能力之一。
大脑通过将感知和经验转化为记忆，可以对过去的信息进行保留和回忆。
记忆的过程主要分为编码、存储和检索三个阶段。
编码是将外界信息转化成大脑可以处理的内部代码，存储是将编码的信息储存起来，而检索则是在需要时重新获取存储的记忆。
记忆能力的强弱直接影响着一个人的学习、思考和决策能力。
思维是大脑认知过程的核心环节，是人类理解和处理信息的能力。
人类的思维具有逻辑性、创造性和批判性三个重要特点。
逻辑思维是基于前因后果、因果关系和逻辑推理等规律进行的思维活动，帮助人们进行问题解决和决策制定。
创造思维则是基于新颖、独特和有创造性的观念或方式进行的思考，推动人类社会的进步和创新。
批判思维是基于逻辑分析和合理论证进行的思考活动，有助于人们鉴别真伪、分析事实和做出明智的判断。
最后，语言是人类认知过程中独特的表达形式。
通过语言，人们可以沟通交流、思考和表达观点、合作共事。
大脑通过感知和思维的过程，将信息转化为语言，在交流和思考中表达自己。
语言对于人类认知过程的发展和进化起到了至关重要的作用。
大脑的认知过程是复杂而精妙的，从感知到注意、记忆、思维和语言等方面相互作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
模板识别
原型识别
特征识别
场合：适用于分阶段识别的场合： 前期按基本属性对事物原型进行粗识别；在此基础上 ，
再加上一些异化属性对具体事物进行细识别。
特点：外部刺激只需与原型比较， 便可判断是否归于大脑中的哪一类型
模板识别
原型识别
特征识别
例子：初识某人时，常将其划归于某个类型，
然后在长期深入观察其它性格、学识、爱好等
感觉登记
分析
比较
决策
决策：根据比较结果， • 若匹配，给识别的刺激赋予模式名称或已知现象 存入长时记忆中； • 若不匹配，识别将其归类，以新知识存入认知结构中 。
2.
模式识别的类型
• 模式识别不仅可用于视、听、嗅等知觉加工， 认知 而且还属人工智能、神经生理学的研究内容。
如面部识别和语言识别等。
•
模式识别模型：
长时记忆(库)
刺激
感觉登记
分析
比较
决策
一般经历分析、比较、决策三个阶段
长时记忆(库)
刺激
感觉登记
分析
比较
决策
感觉登记： 1 将外界刺激送到短时记忆（工作记忆）区， 联结成模式等待识别， 2 识别后将结论送长时记忆。
长时记忆(库)
刺激
感觉登记
分析
比较
决策
分析：输入刺激在丘脑处分两路： 一路到干脑的网状结构----选调长时记忆中的经验 另一路到工作记忆中等待识别 分析是指借助注意从刺激和经验中 提取物理特征（或属性） ，为比较作准备。
例子：评比时，首先判断将被评归入哪一档次 （优 秀、一般、出局），然后在档次内在细划分 例子：在路上，可以先区分房子、汽车、行人等 （尽管同类中细节各异），然后再细分。
模板识别
原型识别
特征识别
关于“特征 ”： • 模式（或事物）是由若干元素按照一定关系组成的结 构 这些“元素”可以叫特征，这些“关系”也可以叫特 征。 • 因此，模式可以分解为一些特征（属性）来识别。
模式识别中的“识别” ：
按照输入刺激（模式）的信息，从长时记忆中调出相应 的知识或经验，进行匹配比较，并辨识出该模式是什么。 这个过程就叫“识别” “识别”的要点：
• 识别的对象是“模式”，即一些感觉中特征的集合；
• 识别的方法是比较，和长时记忆中的知识、经验比较
• 识别的结果是知道了如何看待或对待这个“模式”
感觉登记
分析
比较
决策
比较：由“分析”提取特征（或属性）激活长时记忆中 相关的经验、知识及其特征，调出来和刺激的 物理特征（或属性）比较
刺激属性 ＞经验属性时： 修正经验属性 （如见到多年未见的熟人，长相、服装有变化） 刺激属性＜ 经验属性时： 补充经验属性 （如广告牌上的字有错误）
长时记忆(库)
刺激
• 客观事物有人造和天然之分：
人造物的属性（特征）是有限的，容易识别（如汽车） 天然物的属性（特征）十分复杂（如鸟）
模板识别
原型识别
特征识别
什么场合用到特征识别？如何用？ 场合：适用于特征较为突出、较为典型的事物，
或帮助别人识别事物、概念的场合。
特点：只需依序比较特征（属性）， 由基本、典型的特征（属性）， 到细微、具体的特征（属性）， 这种识别符合人的知觉习惯。
例子：DAN亲子鉴别、指纹识别等 （生活中例子有条形码识别，身份证号码等）
模板识别
原型识别
特征识别
什么是原型？ • 原型是指
存在于大脑中的，
具有某一类事物所共有特征的一种抽象的“事物” 。
（如汽车、公园、演员等）
• 原型只具有基本（定义性）属性， 具体事物需在基本属性基础上， 再加上一些异化属性。
感觉器官（换能器)
感觉器官（换能器） 将（客观）物理化学刺激转化为 （专门的神经细胞）生物电信号
2. 感觉的生理过程
感觉的任务是,
包括三个环节： • •
由特定感觉器官接受刺激,
并通过神经系统传递至大脑的特定部位
感觉器官（换能器)
脑神经系统（信道）
脑神经系统（信道）
将生物电形式表征的信息传递到大脑皮层
1. 知觉的定义
定义:
”,
知觉是在大脑皮层中,
对各感官输入的信息进行“联结”和“经验加工
以形成对客观事物整体的认识
讨论： • 知觉需要对客观刺激进行解释， 将各感觉到的信息组成有意义的对象 （“解释”可用词语，也可不用）
（外耳） 鼓膜
（中耳） 3块听小骨
（内耳） 蜗牛壳内液体
（基础膜）戈蒂氏器 感音细胞
基础膜由长度不同的 横纤维组成（共振）
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
（视、听、嗅觉都是距离性感觉） 感觉器官： 刺 激： 鼻黏膜中的嗅细胞 气味（挥发性物质）
七种气味： 不同气味的分子形状不同 （胡椒、花香、麝香、樟脑、腐烂、酒气、醚样） • 只有能挥发分子的物质才可能带气味 • 不同物质挥发分子的立体形状不同，七种气味
• 人的嗅觉器官中有七种形状的槽， 分别为七种气味的感受细胞
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉 感觉器官：
刺 激：
舌头味蕾中的味细胞
液体（水溶性物质）
四种味觉：不同味觉处于舌的不同部位 甜、咸、酸、苦 （由前至后）
舌
苦 酸 咸 甜
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
脑认知原理
(Principles of Brain Cognition)
游泽清
第二讲 脑认知过程中的知觉
•
与感觉有关的一些概念
•
•
模式识别原理
与知觉有关的一些概念
(一)
与感觉有关的一些概念
•
感觉的定义
•
•
感觉的生理过程
感觉的种类
•
有关感觉的一些规律
1. 感觉的定义
• 感觉 (Sensation) 是人脑对客观刺激的
4 .
有关感觉的一些规律
• •
各种感觉都有适应性 各种感觉都有后效 冷热适应性 味觉适应性、
触觉适应性
视觉残留 听觉适应性
听觉残留
（二）模式识别原理
•
•
什么是模式识别
模式识别的类型
1.什么是模式识别?
可见， “模式” 属于
客观刺激的反映
模式识别中的“模式” ：
将外界输入的全部零星刺激 ，联结成一个整体形象，
刺激
感觉器官 （换能器) 生物电 形式
脑神经系统 （信道） 生物电 形式
大脑皮层的 指定部位 反映
物理化学 形式
(不同感觉的区别, 不是生物电信号, 而是取决于反映该感觉的脑区部位)
物理：反映与客观刺激相同
结论
•
心理：反映与客观刺激不同
感觉和知觉的共性： 二者都离不开“客观刺激” ------ 区别于“表象
• 耳内有三个三维“半规管”（内淋巴液 ） • 前庭腔（内淋巴液） • 前庭腔（耳石）
毛细胞
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
感觉器官： 内脏器官壁上的神经末梢
刺
现
激： 机械刺激、化学刺激
象： 饥、渴及内脏器官疼痛、头涨、（大小）便感等
饥饿感觉：空胃收缩-——迷走神经——中枢神经 血液中营养成分减少——刺激大脑
感觉器官： 刺 激： 配合动作: 肌肉、肌腱、关节膜中的神经末梢 身体各部分相对位置变化和运动 确保其它感觉准确、顺利实施， 如舌动品味、鼻动吸气、 头和身体动作配合眼、耳判断方位和距离等
• “动觉”指身体各部分之间位置相对变动 • 动觉感受器在肌肉、肌腱和关节膜里
• 自己说话，自己可通过听觉和动觉两个渠道反馈
网状结构
长时记忆(经验)
刺激
工作记忆 （ 模式 ） 识别 输入刺激在丘脑处分两路： 丘脑 一路到干脑的网状结构----选调长时记忆中的“经验
”
一路到工作记忆中形成“模式”，等待识别 识别：借助注意从“模式”中提取物理特征（或属性 ） 借助注意从“经验”中提取物理特征（或属性
比较
长时记忆(库)
刺激
感觉器官： 皮肤粘膜中的神经末稍
刺
激：
冷热、压力
（ 温、冷、痛、触）
四种肤觉： 分布在皮肤上，互不重叠
人的皮肤上分布有温、冷、痛、触四种感受器。
一般每平方厘米内，有
温点 痛点 1-2个 100-200个 冷点 触点 10-15个 25个
（不同部位上的感受器分布不同，如手上痛点少）
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉
个别（各别）属性 反映
• 知觉(perception) 是人脑对客观刺激的 整体反映 (客观刺激: 直接作用于各感觉器官的外界事物、操作)
感觉与知觉同属大脑对客观刺激的反映, 这些反映 不能离开客观刺激（不同于表象）
2. 感觉的生理过程
感觉的任务是,
包括三个环节： •
由特定感觉器官接受刺激,
并通过神经系统传递至大脑的特定部位
（三）与知觉有关的一些概念
• • •
知觉的定义 知觉的特点 知觉的种类
1. 知觉的定义
定义: 知觉是在大脑皮层中,
对各感官输入的信息进行 “经验加工”,
以形成对客 知觉是对当前事物的各个部分、各种属性 以及它们之间关系的综合的反映；
1. 知觉的定义
刺
激：
光（红、绿、兰）
枕叶 锥细胞：辨色、细节 杆细胞：灵敏度高 亮/暗 矩阵 变换
感觉的脑区部位：
光刺激
视网膜 （R|G|B)
R G
Y/B
R/G
B
视觉 听觉 嗅觉 味觉 肤觉（触觉）运动觉 平衡觉 机体觉