タイトルコード |
1000100720730 |
書誌種別 |
図書 |
書名 |
計算論的神経科学 |
書名ヨミ |
ケイサンロンテキ シンケイ カガク |
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脳の運動制御・感覚処理機構の理論的理解へ |
言語区分 |
日本語 |
著者名 |
田中 宏和/著
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著者名ヨミ |
タナカ ヒロカズ |
出版地 |
東京 |
出版者 |
森北出版
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出版年月 |
2019.6 |
本体価格 |
¥5400 |
ISBN |
978-4-627-85161-0 |
ISBN |
4-627-85161-0 |
数量 |
7,291p |
大きさ |
22cm |
分類記号 |
491.371
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件名 |
脳
情報処理
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内容紹介 |
脳はいかにして複雑な感覚を処理し、精巧に身体を操るのか。計算理論/表現とアルゴリズム/実装の観点から、脳の理解に挑む計算論的神経科学。その数学的基礎から分野の最前線までを、運動制御・感覚処理の研究を中心に概観。 |
著者紹介 |
京都大学大学院理学研究科博士(理学)取得。日立製作所基礎研究所主任研究員などを経て、北陸先端科学技術大学院大学准教授。 |
目次タイトル |
第0章 計算論的神経科学 |
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0.1 神経科学における実験的アプローチ 0.2 実験的アプローチの限界と定量的アプローチの重要性 0.3 マーの計算レベル 0.4 神経科学は脳をどこまで理解したか-物理学との対比- 0.5 運動制御と運動学習,感覚処理の計算論的神経科学 |
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第1章 身体運動の基礎 |
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1.1 キネマティクス-外部座標と内部座標による身体姿勢の記述- 1.2 ダイナミクス-外部座標と内部座標による身体運動の記述- 1.3 内部順モデルと内部逆モデル-脳のなかの身体モデル- 1.4 脳のなかの座標系と座標変換 1.5 脳は運動方程式を解いているか?-平衡点制御仮説- 1.6 第一次運動野の表現論 |
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第2章 決定論的最適制御 |
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2.1 身体運動の法則性 2.2 キネマティクスの滑らかさ-躍度最小モデル- 2.3 ダイナミクスの滑らかさ-トルク変化最小モデル- 2.4 到達運動の座標系 |
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第3章 状態空間モデル |
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3.1 状態空間モデルとは 3.2 状態空間モデルの可制御性と可観測性 3.3 状態空間モデルの柔軟性 3.4 確率論的状態空間モデルと隠れマルコフモデルとの関係 3.5 状態空間モデルによる運動適応のモデル化 3.6 状態空間モデルの神経基盤 |
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第4章 最適推定 |
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4.1 古典推定とベイズ推定 4.2 最尤推定法 4.3 最尤法による視覚と触覚の多感覚統合 4.4 ベイズの定理とベイズ推定 4.5 最大事後確率法と最適推定としての錯視 4.6 運動中のベイズ推定 4.7 因果推定と情報統合 4.8 カルマンフィルタ 4.9 外界の統計性を反映した運動適応 4.10 カルマン平滑化 4.11 ニューラルネットワークモデルによる最適推定 |
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第5章 確率論的最適制御 |
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5.1 フィードフォワード制御とフィードバック制御 5.2 最小分散モデル 5.3 ダイナミックプログラミング 5.4 ベルマン最適方程式(決定論的システムの場合) 5.5 線形二次レギュレータ(LQR)制御 5.6 ベルマン最適方程式(確率論的システムの場合) 5.7 最適制御と最適推定 5.8 ヒト運動制御モデルとしての最適フィードバックモデル 5.9 最適フィードバックモデルによるヒト運動制御・運動学習のモデル化 5.10 無限時間最適制御 5.11 最適フィードバックモデルと計算論的神経解剖学 |
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第6章 強化学習 |
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6.1 ダイナミックプログラミングの復習と強化学習の問題設定 6.2 価値関数と割引報酬和 6.3 Actor‐Critic学習 6.4 Q学習 6.5 ドーパミン細胞と脳内報酬表現 6.6 成功と失敗に基づく運動適応 6.7 再び最適制御 |
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第7章 システム同定 |
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7.1 システム同定と状態空間モデルの不定性 7.2 予測誤差法 7.3 Expectation‐Maximization法 7.4 部分空間同定法 |
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第8章 次元縮約と成分分解 |
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8.1 主成分分析 8.2 独立成分分析 8.3 非負値行列因子分解 8.4 状態空間モデルの次元縮約法 8.5 因子分析 |
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第9章 デコーディングとブレイン・コンピュータ・インターフェイス |
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9.1 エンコーディングとデコーディング 9.2 ポピュレーションベクトルと最尤推定 9.3 デコーディングと認知神経科学 9.4 ウィーナーフィルタを用いた時系列の再構成 9.5 ベイズ推定を用いた運動軌道の再構成 9.6 遅延期間中の神経活動からの運動標的の判別問題 |
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第10章 小脳の計算論モデル |
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10.1 小脳の神経回路 10.2 小脳皮質の計算論モデル 10.3 内部順モデルと内部逆モデルに関する論争再考 10.4 小脳のカルマンフィルタモデル 10.5 なぜ脳は大脳皮質と小脳という異なる構造を必要としたか |