Cantitate/Preț
Produs

Neural Fields: Theory and Applications

Editat de Stephen Coombes, Peter beim Graben, Roland Potthast, James Wright
en Limba Engleză Hardback – 9 iul 2014

Neuroștiințele computaționale au parcurs o evoluție remarcabilă, trecând de la simulări numerice costisitoare ale rețelelor neuronale masive la eleganța analitică a teoriei câmpurilor neuronale. Această lucrare, publicată în ediția 2014 la Springer, marchează un moment de maturitate al domeniului, oferind prima sinteză de anvergură a unor cercetări care, timp de decenii, au rămas fragmentate în publicații de specialitate diverse. Ne-a atras atenția modul în care editorii Stephen Coombes și Peter beim Graben reușesc să reconcilieze rigoarea matematică a analizei funcționale cu fenomenele fiziologice observabile.

Suntem de părere că volumul Neural Fields extinde cadrul propus de Waves in Neural Media de Paul C. Bressloff cu date noi din perspectiva metodelor numerice pentru întârzieri dependente de spațiu și modele stocastice avansate. Dacă în Neurodynamics, Stephen Coombes se concentra pe aplicarea seturilor de abilități matematice în context neurobiologic, aici perspectiva este mult mai amplă, integrând contribuții de la figurile emblematice ale domeniului, precum Shun-ichi Amari și Jack Cowan. Structura cărții este didactică și progresivă: începe cu un tutorial esențial pentru unificarea terminologiei, continuă cu fundamentele teoretice ale excitației și auto-organizării și culminează cu aplicații în electrodinamica rețelelor neuronale. Această abordare permite cititorului să navigheze de la construcția inversă a nucleelor de conectivitate până la interfațarea activității neuronale cu date experimentale complexe precum EEG sau fMRI, oferind o resursă indispensabilă pentru cercetarea avansată.

Citește tot Restrânge

Preț: 68289 lei

Preț vechi: 80341 lei
-15%

Puncte Express: 1024

Carte tipărită la comandă

Livrare economică 15-29 iunie


Specificații

ISBN-13: 9783642545924
ISBN-10: 3642545920
Pagini: 497
Ilustrații: X, 487 p. 132 illus., 50 illus. in color.
Dimensiuni: 155 x 235 x 32 mm
Greutate: 0.87 kg
Ediția:2014
Editura: Springer Berlin, Heidelberg
Colecția Springer
Locul publicării:Berlin, Heidelberg, Germany

Public țintă

Research

De ce să citești această carte

Recomandăm această lucrare cercetătorilor și doctoranzilor care doresc să depășească limitările computaționale ale modelelor clasice de rețele. Cititorul câștigă o înțelegere profundă a soluțiilor de tip „bump” și „wave”, esențiale pentru modelarea proceselor cognitive. Este o resursă rară care reunește expertiza fondatorilor teoriei cu tehnicile matematice moderne, fiind un instrument de referință pentru oricine lucrează la intersecția dintre analiza matematică și neuroștiințe.


Despre autor

Stephen Coombes este un cercetător de renume în cadrul Universității din Nottingham, specializat în modelarea matematică a sistemelor neuronale. Alături de co-editorii Peter beim Graben, Roland Potthast și James Wright, acesta a contribuit semnificativ la dezvoltarea teoriei câmpurilor dinamice. Lucrarea sa anterioară, Neurodynamics, a pus bazele înțelegerii dinamicii sistemelor biologice prin prisma fizicii și ingineriei. Coombes este recunoscut pentru capacitatea de a sintetiza teorii matematice abstracte în aplicații concrete pentru neuroștiințele computaționale, colaborând frecvent cu lideri mondiali din domeniu pentru a defini standardele academice în analiza activității cerebrale la scară largă.


Cuprins

Preface.- 1.Tutorial on Neural Field Theory. S. Coombes, P. beim Graben and R. Potthast.- Part I Theory of Neural Fields.- 2.A Personal Account of the Development of the Field Theory of Large-Scale Brain Activity from 1945 Onward. J. Cowan.- 3.HeavisideWorld: Excitation and Self-Organization of Neural Fields. Shun-ichi Amari.- 4.Spatiotemporal Pattern Formation in Neural Fields with Linear Adaptation. G.B. Ermentrout, S.E. Folias and Z.P. Kilpatrick.- 5.PDE Methods for Two-Dimensional Neural Fields. C.R. Laing.- 6.Numerical Simulation Scheme of One- and Two Dimensional Neural Fields Involving Space-Dependent Delays. A. Hutt and N. Rougier.- 7.Spots: Breathing, Drifting and Scattering in a Neural Field Model. S. Coombes, H. Schmidt and D. Avitabile.- 8.Heterogeneous Connectivity in Neural Fields: A Stochastic Approach. C.A. Brackley and M.S. Turner.- 9.Stochastic Neural Field Theory. P.C. Bressloff.- 10.On the Electrodynamics of Neural Networks. P. beim Graben and S. Rodrigues.- Part II Applications of Neural Fields.- 11.Universal Neural Field Computation. P. beim Graben and R. Potthast.- 12.A Neural Approach to Cognition Based on Dynamic Field Theory. J. Lins and G. Schöner.- 13.A Dynamic Neural Field Approach to Natural and Efficient Human-Robot Collaboration. W. Erlhagen and E. Bicho.- 14.Neural Field Modelling of the Electroencephalogram: Physiological Insights and Practical Applications. D. T. J. Liley.- 15.Equilibrium and Nonequilibrium Phase Transitions in a Continuum Model of an Anesthetized Cortex. D.A. Steyn-Ross, M.L. Steyn-Ross, and J.W. Sleigh.- 16.Large Scale Brain Networks of Neural Fields. V. Jirsa.- 17.Neural Fields, Masses and Bayesian Modelling. D.A. Pinotsis and K.J. Friston.- 18.Neural Field Dynamics and the Evolution of the Cerebral Cortex. J.J. Wright and P.D. Bourke.- Index.

Textul de pe ultima copertă

With this book, the editors present the first comprehensive collection in neural field studies, authored by leading scientists in the field - among them are two of the founding-fathers of neural field theory. Up to now, research results in the field have been disseminated across a number of distinct journals from mathematics, computational neuroscience, biophysics, cognitive science and others. Starting with a tutorial for novices in neural field studies, the book comprises chapters on emergent patterns, their phase transitions and evolution, on stochastic approaches, cortical development, cognition, robotics and computation, large-scale numerical simulations, the coupling of neural fields to the electroencephalogram and phase transitions in anesthesia. The intended readership are students and scientists in applied mathematics, theoretical physics, theoretical biology, and computational neuroscience.
Neural field theory and its applications have a long-standing tradition in the mathematical and computational neurosciences. Beginning almost 50 years ago with seminal work by Griffiths and culminating in the 1970ties with the models of Wilson and Cowan, Nunez and Amari, this important research area experienced a renaissance during the 1990ties by the groups of Ermentrout, Bressloff, Haken, and Wright. Since then, much progress has been made in both, the development of mathematical and numerical techniques, and in physiological refinement and understanding.
In contrast to large-scale neural network models described by huge connectivity matrices that are computationally expensive in numerical simulations, neural field models described by connectivity kernels allow for analytical treatment by means of functional analysis methods. Thus, a number of rigorous results on the existence of bump and wave solutions or on inverse kernel construction problems are nowadays available. Moreover, neuralfields provide an important interface for the coupling of continuous neural activity to experimentally observable data, such as the electroencephalogram (EEG) or functional magnetic resonance imaging (fMRI). And finally, neural fields over rather abstract feature spaces, also called dynamic neural fields, found successful applications in the cognitive sciences and in robotics.

Caracteristici

Written by leading scientists in the field Includes contributions from two of the founding-fathers of neural field theory: Shun-ichi Amari and Jack Cowan The first comprehensive collection of results in the research area of neural field theory