●前言
第1章 什麼是類腦計算
1.1 類腦計算的非正式說明
1.2 類腦計算助力工程問題
1.3 類腦計算助力神經科學研究
1.4 類腦計算與人工智能
參考文獻
第2章 基於多尺度感受野的警覺保持計算模型
2.1 人類視覺繫統
2.1.1 眼睛的構造
2.1.2 視網膜的結構與功能
2.1.3 視網膜一外膝體—視皮層通路的定量分析
2.1.4 視覺的空間辨別
2.1.5 視神經通路
2.1.6 感受野的研究
2.1.7 視覺信息處理機制給計算機視覺的啟示
2.2 DOG模型
2.2.1 DOG模型概述
2.2.2 On事件與Off事件的定義及檢測規則
2.2.3 參數選取及閾值界定
2.3 警覺保持計算模型
2.3.1 逐級加工的層次網絡模型
2.3.2 多尺度感受野的設計算法
2.3.3 擬神生成算法
2.3.4 感受野覆蓋特性研究
2.3.5 警覺保持算法
2.4 仿真實驗
2.4.1 實驗參數的設定
2.4.2 實驗結果
參考文獻
第3章 生物視網膜早期機制的模擬與性能平衡
3.1 生物視網膜結構模型
3.1.1 眼睛的結構與視覺成像原理
3.1.2 生物視網膜層次網絡結構
3.1.3 生物視網膜信息處理的概要性流程
3.1.4 生物視網膜信息處理過程中值得研究的幾個重要問題
3.2 早期視覺模型分類與分析
3.2.1 早期視覺模型分類
3.2.2 “黑匣子”算法模型
3.2.3 簡單生理擬合模型
3.2.4 復雜生理擬合模型
3.3 早期視覺機制的模擬
3.3.1 模擬視網膜結構的計算模型
3.3.2 視網膜神經節細胞感受野分布模型
3.3.3 光感受器細胞的算法模型
3.3.4 神經節細胞的算法模型
3.4 計算模型的實現與實驗分析
3.4.1 模型的實現
3.4.2 真實圖片實驗結果與分析
參考文獻
第4章 視網膜仿真及其感知效能分析
4.1 視網膜各層結構在信息處理中的作用
4.2 視網膜中的垂直並行通路結構簡介
4.2.1 視錐細胞通路與視杆細胞通路
4.2.2 ON與OFF通路
4.2.3 顏色、亮度、運動等功能性並行通路
4.2.4 視網膜各並行通路在信息處理中的作用
4.3 視網膜模型設計與實現
4.3.1 視網膜模型的整體模式圖
4.3.2 光感受器層的模擬
4.3.3 水平細胞層和雙極細胞層的模擬
4.3.4 無長足細胞層的模擬
4.3.5 神經節細胞層的模擬
4.4 實驗繫統設計與分析
4.4.1 視網膜網絡模型的基本結構驗證實驗
……
第5章 基於視網膜的圖像局部朝向刺激表征模型
第6章 顏色拮抗機制的計算模型
第7章 初級視皮層計算模型構建及其高階功能探索
第8章 基於非經典感受野機制的計算模型
第9章 朝向選擇性模型及其應用
第10章 基於非經典感受野的圖像表征模型
第11章 基於視皮層超柱結構的圖像表征方法及其在形狀識別中的應用
第12章 基於視皮層V4區模型的圖像特征提取和物體形狀識別
第13章 神經編碼的統計計算模型
第14章功能網絡特性分析及認知行為預測方法研究
第15章 基於生物脈模型的功能神經回路計算建模

本書從多學科交叉的角度將神經生物學在視覺神經機制信號加工與編碼方面的解剖學與電生理學發現和認知心理學關於知覺信息加工、工作記憶等方面的實驗結論，與人工智能中關於圖像理解與人網絡模型結合起來，設計能夠模擬視網膜、初級視皮層和高級視皮層部分圖像信息加工功能，以及模擬神經編碼微回路的數據結構和層次網絡計算模型，並用計算機視覺或圖像理解領域常用的測試數據集來驗證這些網絡計算模型的效能.這些深入考慮了神經生物學基本機制與約束的計算模型，一方面能夠在工程方面為圖像理解或信息保持提供不同於傳統方法的新解決方案，另一方面也為神經科學研究提供了探索神經信號加工內在機理的仿真平臺.這些以信息加工神經生理機制和認知心理機制為基本出發點的計算建模研究為人工智能關於表征、神經計算新模型、基於結構的學習模型、不同於經典圖靈機模型的新計算架構開拓了思路。本書適合從事人工智能、神經計算、類腦計算、神經信息等