Cantitate/Preț
Produs

How to Build a Brain: A Neural Architecture for Biological Cognition: Oxford Series on Cognitive Models and Architectures

Autor Chris Eliasmith
en Limba Engleză Paperback – 25 iun 2015

Capitolul dedicat Arhitecturii Pointerului Semantic (SPA) reprezintă nucleul acestei lucrări, propunând o soluție teoretică pentru una dintre cele mai mari provocări ale neuroștiinței: cum pot rețelele de neuroni să susțină manipularea simbolică și cogniția complexă. How to Build a Brain nu se limitează la o descriere abstractă, ci construiește ceea ce este considerat cel mai amplu model funcțional al creierului, integrând detalii biologice riguroase cu fenomene cognitive observabile. Considerăm că forța acestui volum rezidă în capacitatea autorului de a unifica date disparate — de la descărcările neuronale individuale până la semnalele fMRI și timpii de reacție — într-un cadru coerent care explică memoria, controlul și învățarea.

Spre deosebire de abordările pur computaționale, Chris Eliasmith introduce conceptul de „pointer semantic”, o reprezentare neurală comprimată care poate funcționa ca simbol, dar care păstrează legătura cu starea semantică detaliată. Din punct de vedere metodologic, lucrarea este extrem de aplicată, oferind opt tutoriale detaliate care utilizează mediul de simulare Nengo. Această componentă practică permite cercetătorilor să testeze ipotezele prezentate, transformând teoria într-un instrument de lucru verificabil.

Comparabil cu Brain-Mind de Paul Thagard în rigurozitate și în apartenența la aceeași serie prestigioasă de la Oxford University Press, volumul lui Eliasmith se distinge prin accentul pus pe arhitectura sistemelor și pe scalabilitatea modelelor neurale. În timp ce alte lucrări din domeniu, precum volumele editate de Alexei V. Samsonovich (Biologically Inspired Cognitive Architectures 2018), adună perspective diverse din inteligența artificială și lingvistică, How to Build a Brain oferă o teorie unificată și o metodologie de construcție clară, ancorată în neuroanatomie și dinamică neurală.

Citește tot Restrânge

Din seria Oxford Series on Cognitive Models and Architectures

Preț: 37821 lei

Preț vechi: 48890 lei
-23%

Puncte Express: 567

Carte tipărită la comandă

Livrare economică 04-09 iunie


Specificații

ISBN-13: 9780190262129
ISBN-10: 0190262125
Pagini: 480
Ilustrații: With illustrations
Dimensiuni: 175 x 251 x 25 mm
Greutate: 0.86 kg
Editura: Oxford University Press
Colecția OUP USA
Seria Oxford Series on Cognitive Models and Architectures

Locul publicării:New York, United States

De ce să citești această carte

Recomandăm această carte cercetătorilor și studenților avansați în psihologie cognitivă și inteligență artificială care doresc să treacă de la modele teoretice la simulări funcționale. Cititorul câștigă o înțelegere profundă a modului în care biologia creierului dictează structura gândirii, beneficiind totodată de instrumente practice (tutoriale Nengo) pentru a modela propriile procese cognitive complexe.


Despre autor

Chris Eliasmith este un cercetător multidisciplinar, activând ca profesor în cadrul Departamentului de Filosofie și al Departamentului de Inginerie a Designului de Sisteme la Universitatea din Waterloo. Expertiza sa se situează la intersecția dintre neuroștiința teoretică și modelarea computațională. Prin munca sa, Eliasmith a contribuit semnificativ la dezvoltarea metodelor de simulare a sistemelor neurale de scară largă, fiind figura centrală din spatele creării mediului de simulare Nengo, utilizat la nivel mondial pentru studierea arhitecturilor cognitive inspirate biologic.


Descriere

One goal of researchers in neuroscience, psychology, and artificial intelligence is to build theoretical models that can explain the flexibility and adaptiveness of biological systems. How to Build a Brain provides a guided exploration of a new cognitive architecture that takes biological detail seriously while addressing cognitive phenomena. The Semantic Pointer Architecture (SPA) introduced in this book provides a set of tools for constructing a wide range of biologically constrained perceptual, cognitive, and motor models. Examples of such models are provided to explain a wide range of data including single-cell recordings, neural population activity, reaction times, error rates, choice behavior, and fMRI signals. Each of the models addressed in the book introduces a major feature of biological cognition, including semantics, syntax, control, learning, and memory. These models are presented as integrated considerations of brain function, giving rise to what is currently the world's largest functional brain model. The book also compares the Semantic Pointer Architecture with the current state of the art, addressing issues of theory construction in the behavioral sciences, semantic compositionality, and scalability, among other considerations. The book concludes with a discussion of conceptual challenges raised by this architecture, and identifies several outstanding challenges for SPA and other cognitive architectures. Along the way, the book considers neural coding, concept representation, neural dynamics, working memory, neuroanatomy, reinforcement learning, and spike-timing dependent plasticity. Eight detailed, hands-on tutorials exploiting the free Nengo neural simulation environment are also included, providing practical experience with the concepts and models presented throughout.

Recenzii

How to Build a Brain takes on a daunting task, focusing on those parts that we think are important for memory, attention, and planning. Previous attempts at building a cognitive architecture have used symbols or connectionist networks, but Eliasmith uses spiking neurons and models specific brain regions. Categories and semantics emerge from the architecture. The way that all these moving parts work together provides insights into both the nature of cognition and brain function."
Eliasmith offers a unified theory of cognition that rests on the mechanism of a semantic pointer, namely, a compressed neural representation that can stand as a symbol for a more detailed semantic state or be decompressed to reproduce it, in compositional cognitive processes. Ambitious state-of-the-art modeling grounds the semantic pointer architecture in populations of spiking neurons, providing concrete neural accounts of high-level processes, including attention, learning, memory, syntax, semantics, and reasoning. Along with offering a powerful new approach for integrating cognition and neuroscience, Eliasmith provides detailed technical accounts of his system, with accompanying software that will serve both students and fellow modelers well."

Notă biografică

Chris Eliasmith is Canada Research Chair in Theoretical Neuroscience at the University of Waterloo.