从人类脑计划到计算神经科学ppt课件
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认知神经科学概述 ppt
解决这场争论的关键是认识到诸如知觉、记忆、推理、 运动等复杂功能都是由脑的某一区域执行的许多潜在的 过程实现的。实际上，各种功能都可以通过许多不同的 途径实现，每种途径涉及不同过程的组合……因此，任 何一个复杂的功能都不是由某个单一脑区实现的。所以 在这个意义上，整体论者是正确的。颅相学者提出的各 种功能不是定位在单一脑区上的。但是实现这些功能的 简单过程却是定位在特定脑区的，从这个意义上说，定 位主义者是正确的。
EEG是通过在头皮表面记录大脑内部的电活动情况而获 得的。大脑内部非常微小的电变化都能被置于头皮表面 的电极记录到。
1929年德国生理学家Hans Berger首先记录到正常人脑的 脑电波（EEG,electroencephalogram），发现脑电波对心 理活动很敏感，如心算引起脑电波的α节律减少。
EEG EOG
放大 模滤
A/D 转换
光盘 记录
除伪 数滤
叠加
总平均 绘图
测量 统计
离线 处理
ERP
诱发电位(EP,Evoked Potentials)是神经系统在感受外在或内在刺 激过程中产生的生物电活动。分感觉诱发电位、运动诱发电位 （外源性）和事件相关电位（内源性）。
一般说这种EP波幅很低（约0.1-20μV），全被淹没在比它高很 多的自发脑电之中，肉眼几乎无法观察分析，因而在脑电记录 中不能见到。为了把这些微小的电位分离出来，目前应用的是 信号平均与迭加技术。
认知神经科学概述
心理学研究（方法）鄙视链
搞脑电的鄙视搞行为实验的，搞行为实验的 鄙视搞问卷调查，搞问卷调查的没得鄙视， 只好去鄙视社会学、行政管理和教育学的研 究去了。
大家都是心理学研究方法，一起愉快地玩耍 不好吗？本是同根生，相煎何太急。
EEG是通过在头皮表面记录大脑内部的电活动情况而获 得的。大脑内部非常微小的电变化都能被置于头皮表面 的电极记录到。
1929年德国生理学家Hans Berger首先记录到正常人脑的 脑电波（EEG,electroencephalogram），发现脑电波对心 理活动很敏感，如心算引起脑电波的α节律减少。
EEG EOG
放大 模滤
A/D 转换
光盘 记录
除伪 数滤
叠加
总平均 绘图
测量 统计
离线 处理
ERP
诱发电位(EP,Evoked Potentials)是神经系统在感受外在或内在刺 激过程中产生的生物电活动。分感觉诱发电位、运动诱发电位 （外源性）和事件相关电位（内源性）。
一般说这种EP波幅很低（约0.1-20μV），全被淹没在比它高很 多的自发脑电之中，肉眼几乎无法观察分析，因而在脑电记录 中不能见到。为了把这些微小的电位分离出来，目前应用的是 信号平均与迭加技术。
认知神经科学概述
心理学研究（方法）鄙视链
搞脑电的鄙视搞行为实验的，搞行为实验的 鄙视搞问卷调查，搞问卷调查的没得鄙视， 只好去鄙视社会学、行政管理和教育学的研 究去了。
大家都是心理学研究方法，一起愉快地玩耍 不好吗？本是同根生，相煎何太急。
计算机发展历程ppt课件
早期计算机的特点与局限性
特点 采用真空管作为逻辑元件
存储容量小，运算速度较慢
早期计算机的特点与局限性
• 采用机器语言编程，难以掌握和使用
早期计算机的特点与局限性
01
局限性
02
03
04
体积庞大，功耗高，可靠性差
价格昂贵，仅用于军事和科研 领域
缺乏系统软件和应用软件支持
02
计算机硬件技术的演进
真空管时代
晶体管计算机成为第二代计算机，为 计算机的商业化应用奠定了基础。
集成电路时代
集成电路的出现将多个晶体管、 电阻、电容等元件集成在一块硅 片上，进一步缩小了计算机体积
，提高了性能。
集成电路计算机成为第三代计算 机，广泛应用于各个领域。
代表作品：Intel 4004（1971年 推出，世界上第一款微处理器）
高级语言的特点
易于理解、编写和维护，具有更强的表达能力和抽象能力。
高级语言的发展历程
从结构化编程到面向对象编程，再到函数式编程等，不断推动着 软件技术的发展。
操作系统的发展历程
早期操作系统
01
批处理操作系统和分时操作系统，实现了基本的资源管理和任
务调度功能。
现代操作系统
02
以Unix和Windows为代表，提供了丰富的系统调用和图形用户
界面，支持多任务、多用户和网络功能等。
操作系统的未来发展趋势
03
云计算、物联网和人工智能等新兴技术将推动操作系统向更加
智能化、分布式和自适应的方向发展。
软件工程方法的提出与应用
01
软件危机的出现
随着软件规模的扩大和复杂度的增加，软件开发过程中出现了质量难以
保证、开发效率低下等问题。
从人类脑计划到计算神经科学ppt课件
19
1.人类脑计划介绍
目前人类脑计划开展的国际大合作，使用通用数据库，统 一格式、统一标准，将脑的结构和功能、微观和宏观的研究结 果联系起来，绘制出健康和疾病状态下脑的功能、结构、神经 网络、细胞和分子生物学的“图谱”。成员国的科学家们可以 在数据库中进行搜索、比较、分析和整合，并进行数学模拟和 仿真计算，这将十分有利于理论假设的形成和研究者之间的电 子合作，也可以避免不必要的重复性研究。
11
1.人类脑计划介绍
人类脑计划的核心 —— 神经信息学
神经信息学 指 神经科学和信息学相互结合的研究领域。它 是人类脑计划的核心内容。
目 标： 利用信息技术，建立神经信息学数据库。 1） 以便能对不同层次的有关脑的研究数据，进行检索、
比较、分析、整合、建模和仿真，绘制出脑功能、脑结构和神经 网络的图谱；
8
1.人类脑计划介绍
“认识脑、保护脑、创造脑”三大目标
人们相信脑科学的研究成果将为人类更好地： 了解自己、 保护自己、 防治脑疾病、 开发大脑潜能
等方面做出重要的贡献。
9
1.人类脑计划介绍
脑的研究正在产生海量的数据
1） 以往有关脑的研究包括神经（解剖、生理、病理、生化、 免疫、电生理、心理）等，已经获得了大量有关动物脑和人脑的 实验数据和研究结果。
掌管着人类每天的语言、思维、感 觉、情绪、运动等高级活动。
6
1.人类脑计划介绍
脑科学的研究热潮正遍布全球
人脑的结构和功能极其复杂，需要从分子、细胞、系统、 全脑和行为等不同层次进行研究和整合，内容极其丰富。
世界各国投入了大量的人力和财力进行专门研究： 美国：1989年，美国在全世界率先推出了全国性的脑科学计 划，并把20世纪的最后十年命名为“脑的十年”。这一举动立 刻得到了国际脑研究组织和许多国际学术组织的响应。美国提 出“脑的十年”计划重点是保护脑，防治脑疾病。
1.人类脑计划介绍
目前人类脑计划开展的国际大合作，使用通用数据库，统 一格式、统一标准，将脑的结构和功能、微观和宏观的研究结 果联系起来，绘制出健康和疾病状态下脑的功能、结构、神经 网络、细胞和分子生物学的“图谱”。成员国的科学家们可以 在数据库中进行搜索、比较、分析和整合，并进行数学模拟和 仿真计算，这将十分有利于理论假设的形成和研究者之间的电 子合作，也可以避免不必要的重复性研究。
11
1.人类脑计划介绍
人类脑计划的核心 —— 神经信息学
神经信息学 指 神经科学和信息学相互结合的研究领域。它 是人类脑计划的核心内容。
目 标： 利用信息技术，建立神经信息学数据库。 1） 以便能对不同层次的有关脑的研究数据，进行检索、
比较、分析、整合、建模和仿真，绘制出脑功能、脑结构和神经 网络的图谱；
8
1.人类脑计划介绍
“认识脑、保护脑、创造脑”三大目标
人们相信脑科学的研究成果将为人类更好地： 了解自己、 保护自己、 防治脑疾病、 开发大脑潜能
等方面做出重要的贡献。
9
1.人类脑计划介绍
脑的研究正在产生海量的数据
1） 以往有关脑的研究包括神经（解剖、生理、病理、生化、 免疫、电生理、心理）等，已经获得了大量有关动物脑和人脑的 实验数据和研究结果。
掌管着人类每天的语言、思维、感 觉、情绪、运动等高级活动。
6
1.人类脑计划介绍
脑科学的研究热潮正遍布全球
人脑的结构和功能极其复杂，需要从分子、细胞、系统、 全脑和行为等不同层次进行研究和整合，内容极其丰富。
世界各国投入了大量的人力和财力进行专门研究： 美国：1989年，美国在全世界率先推出了全国性的脑科学计 划，并把20世纪的最后十年命名为“脑的十年”。这一举动立 刻得到了国际脑研究组织和许多国际学术组织的响应。美国提 出“脑的十年”计划重点是保护脑，防治脑疾病。
中小学人工智能科普PPT课件
人工智能的出现及发展
人 工 智 能 的 第 一 次 浪 潮 （ 1956 -- 1974 ）
1964 -- 1966 年 ， 约 瑟 夫 · 维 森 鲍 姆 （ JosephWeizenbaum ） 教 授 建 立 了 世 界 上 第 一 个 宣 然 语 言 对 话 程 序 ELIZA 可 以 通 过 简 单 的 模 式 匹 配 和 对 话 规则与人聊夭。
人工智能的应用-工 业 制 造
如品 质 监 控 是 生 产 过 程 中 最 重 要的环节，传统生产线上都安 排大量的检测工人用肉眼进行 质量检测。这种方式不仅容易 漏检和误判，更会给工人造成 疲劳飭害。因此很多任务业产 品公司开发使用人工智能的视 觉工具，帮助工厂自动检测出 形态各异的缺陷·
工业制造系统必须变得 更加“聪明"，而人工智 能则是提升工业制造系 统的最强动
70 年 代 中 期 ， 人 工 智 能 还 是 难 以 满 足 社 会 对 这 个领 域 不切实际的期待，因此进入了第一个冬天。
1963 年 ， 美 国 高 等 研 究 计 划 局 投 入 两 百 万 美 元 给 麻 省 理工学院，培养了早期的计算机科学和人工智能人 才。
人工智能的出现及发展
人 工 智 能 的 第 = 次 浪 潮 （1980 -- 1987）
人工智能的定义
人C智能是通过机器来模拟人类认知能力的技术。
人脸识别:
根据输入的照片,判断照片的人 是谁。
语音识别:
根据人说话的音频信号,判断说话 内容。
医疗诊断:
根据输入的医疗影像,判断疾病的 成因和性质。
电子商务:
根据用户的购买记录,预测他对什 么商品感兴趣,而作出相应推荐。
金融应用:
根据一支股票过去的价格和交易 信息,判断它未来的价格走势。
神经科学PPT课件
童智力和能力的提高
• 3、认知能力发展中的关键期
（六）如何提高学习和记忆的能力
• 1、营养： • 2、专注能力的培养 • 3、良好的学习和记忆的方法：联合记忆及
非联合记忆的应用 • 4、充足的睡眠
（七）一些与学习和记忆相关的研究进展
1、记忆力与神经细胞再生力有关？ 2、凡是促进睡眠的药物，对记忆都有不利的
• （3）垂体后叶加压素（VP）：比ACTH强， 作用可能涉及多种神经递质和神经结构。 在临床上证明对轻度记忆障碍有疗效。
• （4）内阿片肽：B-内阿片肽损害记忆的巩 固过程，脑啡肽可引起遗忘。
2、中枢递质
• （1）乙酰胆碱：中、小剂量能显著增强记 忆，大剂量反而抑制或损害记忆。
• 机制：ACH可加强海马锥体细胞的LTP活动； 可引起选择性突触抑制，从而抑制无关刺 激的干扰，提高注意力，有利于信息的记 录和保持。
• 2、非陈述性记忆：又称反射性记忆、程序 性记忆，需要反复从事某种技能的操作， 经过长期的经验积累才能缓慢保存下来。
五、记忆障碍
临床上把记忆障碍分为两类：
1、顺行性遗忘症（anterograde amnesia）：
易忘近事；多见于慢性酒精中毒者 ；机制 可能是由于信息不能从第一级记忆转入第 二级记忆 ；与海马的损毁有关。
• （2）儿茶酚胺：有利于信息的巩固和再现， 对信息的“过筛”功能，提高了注意力， 与电子仪器中增加了“信噪比”相似。
• （3）其他如5-HT，多巴胺和谷氨酸均能增 强记忆，而GABA则可损害记忆。
（五）婴幼儿和儿童的学习和记忆
• 1、突出形成的过程：倒U型 • 2、早期丰富环境的刺激-丰富突出联系-儿
二、神经科学的研究内容有哪些？
• （一）脑的功能 • （二）脑和神经系统的疾病 • （三）脑发育的分子原理
• 3、认知能力发展中的关键期
（六）如何提高学习和记忆的能力
• 1、营养： • 2、专注能力的培养 • 3、良好的学习和记忆的方法：联合记忆及
非联合记忆的应用 • 4、充足的睡眠
（七）一些与学习和记忆相关的研究进展
1、记忆力与神经细胞再生力有关？ 2、凡是促进睡眠的药物，对记忆都有不利的
• （3）垂体后叶加压素（VP）：比ACTH强， 作用可能涉及多种神经递质和神经结构。 在临床上证明对轻度记忆障碍有疗效。
• （4）内阿片肽：B-内阿片肽损害记忆的巩 固过程，脑啡肽可引起遗忘。
2、中枢递质
• （1）乙酰胆碱：中、小剂量能显著增强记 忆，大剂量反而抑制或损害记忆。
• 机制：ACH可加强海马锥体细胞的LTP活动； 可引起选择性突触抑制，从而抑制无关刺 激的干扰，提高注意力，有利于信息的记 录和保持。
• 2、非陈述性记忆：又称反射性记忆、程序 性记忆，需要反复从事某种技能的操作， 经过长期的经验积累才能缓慢保存下来。
五、记忆障碍
临床上把记忆障碍分为两类：
1、顺行性遗忘症（anterograde amnesia）：
易忘近事；多见于慢性酒精中毒者 ；机制 可能是由于信息不能从第一级记忆转入第 二级记忆 ；与海马的损毁有关。
• （2）儿茶酚胺：有利于信息的巩固和再现， 对信息的“过筛”功能，提高了注意力， 与电子仪器中增加了“信噪比”相似。
• （3）其他如5-HT，多巴胺和谷氨酸均能增 强记忆，而GABA则可损害记忆。
（五）婴幼儿和儿童的学习和记忆
• 1、突出形成的过程：倒U型 • 2、早期丰富环境的刺激-丰富突出联系-儿
二、神经科学的研究内容有哪些？
• （一）脑的功能 • （二）脑和神经系统的疾病 • （三）脑发育的分子原理
神经科学及神经生物学PPT课件
For their discoveries regarding the functions of neurons.
（四）电生理研究向神经化学研究的过渡
神经化学解剖 (乙酰胆碱, 1936)
O.Loewi (德国.、英国, 1873~1961) 蛙心灌流实验, “迷走物质” H.Dale (英国, 1875~1968) 证实迷走神经末梢分大利,1843~1926 ) 发明神经元染色方法 R. Cajal (西班牙,1852~1934 ) 发现神经元之间无
原生质联系
• Camillo Golgi
• born July 7, 1843/44, Corteno, Italy died Jan. 21, 1926, Pavia Italian physician and cytologist whose investigations into the fine structure of the nervous system earned him (with the Spanish histologist Santiago Ramón y Cajal) the 1906 Nobel Prize for Physiology or Medicine. As a physician in Italy , Golgi devised (1873) the silver nitrate method of staining nerve tissue, an invaluable tool in subsequent nerve studies.
nerve impulse.
（二）神经元的电活动 生物电与突触电位(1963)
A.L.Hodgkin(1914~1999)
A.F.Huxley(1917~) 电压钳技术; 动作电位的离子学说; J.C.Eccles (澳大利亚,1903~1999) 突触后电位
2024年度人工智能应用普及ppt课件
人工智能概述
2024/3/23
REPORTING 3
定义与发展历程
定义
人工智能（AI）是计算机科学的一个 分支，旨在研究、开发能够模拟、延 伸和扩展人的智能的理论、方法、技 术及应用系统。
发展历程
从20世纪50年代的萌芽期，到80年代 的知识工程时期，再到90年代后的机 器学习时期，以及近年来的深度学习 时期，人工智能经历了多个发展阶段 。
计算机视觉技术的发展将使得AI能够更准确地识别和理解图像和视频信息，拓展其在安 防、医疗等领域的应用场景。
28
跨界融合拓展应用场景边界
AI+医疗
AI技术将在医疗领域发挥重要作用，如辅助医生进行疾病诊断和治 疗方案制定，提高医疗服务的效率和质量。
AI+教育
AI技术将改变教育方式，实现个性化教学，提高教育质量和效率， 同时降低教育成本。
2024/3/23
22
明确业务需求和目标定位
01
深入了解行业趋势和市场需求
通过市场调研、分析竞争对手和行业报告等方式，了解行业发展趋势、
市场需求以及潜在机会。
02
明确企业业务需求和目标
结合企业战略规划和实际情况，明确AI应用的具体业务需求和目标，如
提高生产效率、优化客户服务等。
2024/3/23
03
31
政府将加大对AI基础设施建设的投入，包括人工智能算力 基础设施、数据基础设施等，为AI应用提供强大的支撑。
完善AI法律法规体系
政府将加快完善AI法律法规体系，明确AI技术的使用范围、 数据隐私保护等关键问题，为AI产业的健康发展提供法律 保障。
30
2023
REPORTING
THANKS
2024/3/23
REPORTING 3
定义与发展历程
定义
人工智能（AI）是计算机科学的一个 分支，旨在研究、开发能够模拟、延 伸和扩展人的智能的理论、方法、技 术及应用系统。
发展历程
从20世纪50年代的萌芽期，到80年代 的知识工程时期，再到90年代后的机 器学习时期，以及近年来的深度学习 时期，人工智能经历了多个发展阶段 。
计算机视觉技术的发展将使得AI能够更准确地识别和理解图像和视频信息，拓展其在安 防、医疗等领域的应用场景。
28
跨界融合拓展应用场景边界
AI+医疗
AI技术将在医疗领域发挥重要作用，如辅助医生进行疾病诊断和治 疗方案制定，提高医疗服务的效率和质量。
AI+教育
AI技术将改变教育方式，实现个性化教学，提高教育质量和效率， 同时降低教育成本。
2024/3/23
22
明确业务需求和目标定位
01
深入了解行业趋势和市场需求
通过市场调研、分析竞争对手和行业报告等方式，了解行业发展趋势、
市场需求以及潜在机会。
02
明确企业业务需求和目标
结合企业战略规划和实际情况，明确AI应用的具体业务需求和目标，如
提高生产效率、优化客户服务等。
2024/3/23
03
31
政府将加大对AI基础设施建设的投入，包括人工智能算力 基础设施、数据基础设施等，为AI应用提供强大的支撑。
完善AI法律法规体系
政府将加快完善AI法律法规体系，明确AI技术的使用范围、 数据隐私保护等关键问题，为AI产业的健康发展提供法律 保障。
30
2023
REPORTING
THANKS
脑与认知 脑科学概述 PPT
989年美国脑科学计划：
→ 把本世纪的最后十年命名为“脑的十年”， 重点是保护脑，防治脑疾病。
一九九二年，启动「人类脑计划」：
→ 会员国已有20多个。
新世纪开始：科学基金会、商务部
“聚合四大技术，提高人类素质”计划
脑科学在欧洲
英国：“认知与脑科学研究所” → 研究方向有：注意、认知和情绪、语 言和交流、记忆和知识等。
解剖学方法：
采用通常的组织染色方法可以在光学显微镜下观察神经系统各种组织 的细胞结构，即神经元的不同形态，以及它们间连接的一般情况。运 用电子显微镜可以进一步了解神经元和突触的精细结构。
运用微电极细胞外记录、细胞内记录技术对单个神经元活动分析。近 年来，片膜钳技术对离子通道进行深入的研究。
细胞外记录：30年代后期发展起来的。用金属丝电极1-5微米记录幅 度较大的瞬间性动作电位，对神经元的功能起了重要作用。
广义的定义：是研究脑的结构和功能的科学， 还包括认知神经科学等。
二十一世纪是脑科学时代
J.D.Watson在「The Brian」前言： → “二十一世纪是脑的世纪”。
五十年代→六次诺贝尔医学奖 脑科学研究者以美国为中心每年以20%速
度递增。
脑科学的研究范围
大家好
5
1.2.1 脑科学的研究现状
脑科学在教育中的应用
神经生物学界认为：
→ 人类大脑的感应是分析外来信号的处理过程； → 除了分析外来信号外，大脑在某一特定时刻的内在 状态也很重要。 → 大脑是通过某个神经“密码”来处理外来信息的。 → 这一“密码”不是固定不变的，而是随着大脑内部 状态和外界环境的改变而不断改变。 利用新技术，可以观察大脑在处于高度集中和高度 期待等状态下，怎样处理外部信息的过程。
→ 把本世纪的最后十年命名为“脑的十年”， 重点是保护脑，防治脑疾病。
一九九二年，启动「人类脑计划」：
→ 会员国已有20多个。
新世纪开始：科学基金会、商务部
“聚合四大技术，提高人类素质”计划
脑科学在欧洲
英国：“认知与脑科学研究所” → 研究方向有：注意、认知和情绪、语 言和交流、记忆和知识等。
解剖学方法：
采用通常的组织染色方法可以在光学显微镜下观察神经系统各种组织 的细胞结构，即神经元的不同形态，以及它们间连接的一般情况。运 用电子显微镜可以进一步了解神经元和突触的精细结构。
运用微电极细胞外记录、细胞内记录技术对单个神经元活动分析。近 年来，片膜钳技术对离子通道进行深入的研究。
细胞外记录：30年代后期发展起来的。用金属丝电极1-5微米记录幅 度较大的瞬间性动作电位，对神经元的功能起了重要作用。
广义的定义：是研究脑的结构和功能的科学， 还包括认知神经科学等。
二十一世纪是脑科学时代
J.D.Watson在「The Brian」前言： → “二十一世纪是脑的世纪”。
五十年代→六次诺贝尔医学奖 脑科学研究者以美国为中心每年以20%速
度递增。
脑科学的研究范围
大家好
5
1.2.1 脑科学的研究现状
脑科学在教育中的应用
神经生物学界认为：
→ 人类大脑的感应是分析外来信号的处理过程； → 除了分析外来信号外，大脑在某一特定时刻的内在 状态也很重要。 → 大脑是通过某个神经“密码”来处理外来信息的。 → 这一“密码”不是固定不变的，而是随着大脑内部 状态和外界环境的改变而不断改变。 利用新技术，可以观察大脑在处于高度集中和高度 期待等状态下，怎样处理外部信息的过程。
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8
1.人类脑计划介绍
“认识脑、保护脑、创造脑”三大目标
人们相信脑科学的研究成果将为人类更好地：
了解自己、 保护自己、 防治脑疾病、 开发大脑潜能 等方面做出重要的贡献。
9
1.人类脑计划介绍
脑的研究正在产生海量的数据
1） 以往有关脑的研究包括神经（解剖、生理、病理、生化、 免疫、电生理、心理）等，已经获得了大量有关动物脑和人脑的 实验数据和研究结果。 2）近年来分子神经生物学研究从基因水平来揭示人脑的奥秘， 先进的基因芯片技术在每秒钟就可以得到大量微观水平上的实验 数据。 3）脑功能成像（fMRI、PET、ERP等）使我们能从活体和 整体水平来研究脑，可以在无创伤条件下了解到人的思维、行为 活动时脑的功能活动。 这些新方法、新技术极大地增强了宏观水 平上的脑研究能力，同时也产生了海量的实验数据。
15
1.人类脑计划介绍
神经信息学在欧洲
欧盟自1999年与美国共同成立USA-EC神经信息学双边合作 组织以来，在全球人类脑计划/神经信息学国际合作中扮演重要 角色，具有很好的工作基础和突出贡献。欧盟委员会近年来坚决 支持其成员国参与OECD-GSF-NI工作组各项活动，并协助美国 建立和完善了国际神经信息学协作组织（INCF），成功争取了 国际神经信息学协作组织主办国地位，并联合欧盟15个成员国投 入科研基金，建立欧洲神经信息学数据库，发行神经信息学SCI 杂志。
13
1.人类脑计划介绍
神经信息学的Байду номын сангаас立和发展
2000年在OECD的科学论坛（GSF）批准下，建立以美国为牵 头国家的神经信息学工作组（OECD-GSF–NI工作组），参加国家 有：美国(组长)、英国、法国、日本、中国等21个成员国或观察员 国。这标志着神经信息学全球合作计划正式启动，其概念已经在国 际范围内得到认可。 2004年4月的OECD-GSF-NI巴黎工作会议上，原OECD-GSFNI工作组更名为国际神经信息学协调委员会(International Neuroinformatics Coordinating Facility，INCF)，负责具体执行新 一轮神经信息学国际合作计划（Program in International Neuroinformatics，PIN）。
人的高级认知功能的高度发展，使得人类 成为万物之首，具备了主宰世界的能力。
5
1.人类脑计划介绍
人脑是精巧而完善的智能信息处理系统
研究发现，一个成人大脑内有上千亿个神经细胞（10 的11次 方），还有超过10的14次方个神经突触。 脑是生物体内结构和功能最复杂的 组织，是接受外界信号、产生感觉、形 成意识、进行逻辑思维、发出指令、产 生行为的指挥部。 掌管着人类每天的语言、思维、感 觉、情绪、运动等高级活动。
10
1.人类脑计划介绍
海量的数据呼唤新的学科 - 神经信息科学
1）神经科学家面临的重要问题之一，就是能否灵活有效 地管理数据，最大限度地利用已有的实验数据。建立“全球神 经信息数据库”和“神经信息电子网络”，已经迫在眉睫。
2）应加强神经科学和信息科学的合作和相互渗透，建立 新的研究模式，即实验数据→数学理论→计算机模拟和预测→ 生物学实验验证→数学模型与验证后的理论，力求达到事半功 倍，加快脑的研究进程。
7
1.人类脑计划介绍
脑科学的研究热潮正遍布全球
欧洲：1991年欧共体制定了“EC脑十年计划”；
日本：1995年日本学术会议设立“脑科学和意识问题”特别 委员会。1996年日本科学技术厅在总结它和通产省等1986年所 提出“人类前沿科学计划”十年实践结果的基础上提出了“脑科 学时代——脑科学研究推进计划”，正式提出了“了解脑、保护 脑、创造脑”的口号，并指出“了解脑也就是了解人类本身”。
11
1.人类脑计划介绍
人类脑计划的核心 —— 神经信息学
神经信息学 指 神经科学和信息学相互结合的研究领域。它
是人类脑计划的核心内容。
目 标： 利用信息技术，建立神经信息学数据库。 1） 以便能对不同层次的有关脑的研究数据，进行检索、 比较、分析、整合、建模和仿真，绘制出脑功能、脑结构和神经 网络的图谱； 2） 能从基因到行为各个水平加深人类对大脑的理解， 达到“认识脑、保护脑和创造脑”的目的。
12
1.人类脑计划介绍
神经信息学的建立和发展
全球人类脑计划/神经信息学的概念最初由美国提出，1999年在美 国与欧共体合作的基础上形成USA-EC神经信息学双边合作组织。 美国神经信息学的国内分支机构是美国国立卫生院（NIH）神经 信息学办公室。该国对人类脑计划/神经信息学的专项资助（Phase I 和Phase II研究基金）目前已近1亿美金，资助方向是神经科学和信息 学相结合的研究内容。美国人类脑计划/神经信息学的研究集中在嗅觉 神经信息学（Yale University）、人脑图谱（UCLA）和认知神经信 息学（Dartmouth College）三个方面。美国重视神经信息学人才培养， NIH已启动专项培训和教育计划，资助神经科学和信息学的交叉学科 人才的培养。
14
1.人类脑计划介绍
神经信息学的建立和发展
INCF提出神经信息学的最终目标依旧是建立一个有关神 经系统所有数据的全球知识管理系统和网络协同研究环境，组 织全世界最顶尖的研究机构和科学家，开展全球性脑科学科研 大协作。目前的任务是协调全球神经信息学工作、制定神经信 息学的发展计划、工作指南、数据标准和共享规范。
1
1. “人类脑计划”介绍
2. 计算神经科学概述
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1.人类脑计划介绍
问题的提出
生命是什么？ 灵魂在那里？ 大脑如何思维？
揭示大脑奥秘是人类面临的最大挑战. 脑科学是21世纪最具有原创性的科学！
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1.人类脑计划介绍
人与其它物种之区别
人类有极其复杂的大脑，它是千百万年进 化的结晶。在过去六亿年中，生物的进化产生 了由大量神经元相互联结而形成的神经网络， 解决了在不断变化的复杂环境中，人脑如何处 理各种复杂信息的问题。
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1.人类脑计划介绍
脑科学的研究热潮正遍布全球
人脑的结构和功能极其复杂，需要从分子、细胞、系统、 全脑和行为等不同层次进行研究和整合，内容极其丰富。 世界各国投入了大量的人力和财力进行专门研究： 美国：1989年，美国在全世界率先推出了全国性的脑科学计 划，并把20世纪的最后十年命名为“脑的十年”。这一举动立 刻得到了国际脑研究组织和许多国际学术组织的响应。美国提 出“脑的十年”计划重点是保护脑，防治脑疾病。