自從第一臺數(shù)字計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以來，人們擺脫了繁重的計(jì)算工作。計(jì)算機(jī)能以高精度和高速度處理大量數(shù)據(jù)。然而，與大腦相比，考慮到認(rèn)知功能，如感知、識別和記憶，計(jì)算機(jī)仍然無法獲得與之相當(dāng)?shù)男阅?。例如，人類很容易認(rèn)出一個(gè)人的臉，閱讀論文和與他人交流，但計(jì)算機(jī)卻很難識別。大腦利用這種強(qiáng)大的認(rèn)知功能的機(jī)制仍然不清楚。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是為提供類似大腦的功能而開發(fā)的。

　　強(qiáng)大而神秘的人腦系統(tǒng)吸引了眾多的研究者，他們致力于描述神經(jīng)系統(tǒng)的功能，確定它們的功能，以及理解為什么它們以特定的方式運(yùn)作。包括生物學(xué)、物理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的各種研究，理論神經(jīng)科學(xué)為揭示神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)作的一般原理提供了定量基礎(chǔ)。基于這些原理，神經(jīng)形態(tài)認(rèn)知系統(tǒng)引入了一些基本的數(shù)學(xué)和計(jì)算方法來描述和利用認(rèn)知層次上的方案。由于人們很少知道人類記憶是如何認(rèn)知運(yùn)作的，以及如何將生物激發(fā)的機(jī)制推廣到實(shí)際應(yīng)用中，因此迫切需要對神經(jīng)形態(tài)認(rèn)知系統(tǒng)進(jìn)行研究。

　　這本書提出了基于尖峰的信息處理和認(rèn)知計(jì)算的計(jì)算原理，重點(diǎn)是學(xué)習(xí)和記憶。具體地說，動作電位時(shí)間被用于感覺神經(jīng)分析和計(jì)算，而尖峰神經(jīng)元被認(rèn)為是基礎(chǔ)信息處理單元。本書涵蓋的主題從神經(jīng)學(xué)層面到系統(tǒng)層面各不相同，包括神經(jīng)編碼、在單層和多層網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)習(xí)、認(rèn)知記憶以及帶有尖峰神經(jīng)元的信息處理系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展。從神經(jīng)元水平來看，突觸適應(yīng)在學(xué)習(xí)模式中起著重要作用。為了實(shí)現(xiàn)識別和記憶等高層次的認(rèn)知功能，具有學(xué)習(xí)能力的棘突神經(jīng)元不斷地相互融合，構(gòu)建了具有編碼、學(xué)習(xí)和解碼功能的系統(tǒng)。所有這些方面在本書中都有詳細(xì)的描述。

　　提供理論、概念、方法和應(yīng)用來激勵這一令人興奮的跨學(xué)科領(lǐng)域的研究人員。理論建模和分析與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，對神經(jīng)形態(tài)計(jì)算領(lǐng)域的讀者有潛在的益處。這本書展示了仿生系統(tǒng)的計(jì)算能力，并對神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制有了更好的理解。
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