神经科学原理论文文献

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随着科学技术的发展，人工神经网络技术得到了空前的发展，并且在诸多领域得到了广泛的应用，为人工智能化的发展提供了强大的动力。以下是我整理分享的人工智能神经网络论文的相关资料，欢迎阅读!

人工神经网络的发展及应用

摘要随着科学技术的发展，人工神经网络技术得到了空前的发展，并且在诸多领域得到了广泛的应用，为人工智能化的发展提供了强大的动力。人工神经网络的发展经历了不同的阶段，是人工智能的重要组成部分，并且在发展过程中形成了自身独特的特点。文章对人工神经网络的发展历程进行回顾，并对其在各个领域的应用情况进行探讨。

关键词人工神经网络;发展;应用

随着科学技术的发展，各个行业和领域都在进行人工智能化的研究工作，已经成为专家学者研究的热点。人工神经网络就是在人工智能基础上发展而来的重要分支，对人工智能的发展具有重要的促进作用。人工神经网络从形成之初发展至今，经历了不同的发展阶段，并且在经济、生物、医学等领域得到了广泛的应用，解决了许多技术上的难题。

1人工神经网络概述

关于人工神经网络，到目前为止还没有一个得到广泛认可的统一定义，综合各专家学者的观点可以将人工神经网络简单的概括为是模仿人脑的结构和功能的计算机信息处理系统[1]。人工神经网络具有自身的发展特性，其具有很强的并行结构以及并行处理的能力，在实时和动态控制时能够起到很好的作用;人工神经网络具有非线性映射的特性，对处理非线性控制的问题时能给予一定的帮助;人工神经网络可以通过训练掌握数据归纳和处理的能力，因此在数学模型等难以处理时对问题进行解决;人工神经网络的适应性和集成性很强，能够适应不同规模的信息处理和大规模集成数据的处理与控制;人工神经网络不但在软件技术上比较成熟，而且近年来在硬件方面也得到了较大发展，提高了人工神经网络系统的信息处理能力。

2人工神经网络的发展历程

2.1 萌芽时期

在20世纪40年代，生物学家McCulloch与数学家Pitts共同发表文章，第一次提出了关于神经元的模型M-P模型，这一理论的提出为神经网络模型的研究和开发奠定了基础，在此基础上人工神经网络研究逐渐展开。1951年，心理学家Hebb提出了关于连接权数值强化的法则，为神经网络的学习功能开发进行了铺垫。之后生物学家Eccles通过实验证实了突触的真实分流，为神经网络研究突触的模拟功能提供了真实的模型基础以及生物学的依据[2]。随后，出现了能够模拟行为以及条件反射的处理机和自适应线性网络模型，提高了人工神经网络的速度和精准度。这一系列研究成果的出现为人工神经网络的形成和发展提供了可能。

2.2 低谷时期

在人工神经网络形成的初期，人们只是热衷于对它的研究，却对其自身的局限进行了忽视。Minskyh和Papert通过多年对神经网络的研究，在1969年对之前所取得的研究成果提出了质疑，认为当前研究出的神经网络只合适处理比较简单的线性问题，对于非线性问题以及多层网络问题却无法解决。由于他们的质疑，使神经网络的发展进入了低谷时期，但是在这一时期，专家和学者也并没有停止对神经网络的研究，针对他们的质疑也得出一些相应的研究成果。

2.3 复兴时期

美国的物理学家Hopfield在1982年提出了新的神经网络模型，并通过实验证明在满足一定的条件时，神经网络是能够达到稳定的状态的。通过他的研究和带动，众多专家学者又重新开始了对人工神经网络方面的研究，推动了神经网络的再一次发展[3]。经过专家学者的不断努力，提出了各种不同的人工神经网络的模型，神经网络理论研究不断深化，新的理论和方法层出不穷，使神经网络的研究和应用进入了一个崭新的时期。

2.4 稳步发展时期

随着人工神经网络研究在世界范围内的再次兴起，我国也迎来了相关理论研究的热潮，在人工神经网络和计算机技术方面取得了突破性的进展。到20世纪90年代时，国内对于神经网络领域的研究得到了进一步的完善和发展，而且能够利用神经网络对非线性的系统控制问题进行解决，研究成果显著。随着各类人工神经网络的相关刊物的创建和相关学术会议的召开，我国人工神经网络的研究和应用条件逐步改善，得到了国际的关注。

随着人工神经网络的稳步发展，逐渐建立了光学神经网络系统，利用光学的强大功能，提高了人工神经网络的学习能力和自适应能力。对非线性动态系统的控制问题，采取有效措施，提高超平面的光滑性，对其精度进行改进。之后有专家提出了关于人工神经网络的抽取算法，虽然保证了精度，但也加大了消耗，在一定程度上降低了神经网络的效率，因此在此基础上又提出了改进算法FERNN。混沌神经网络的发展也得到了相应的进步，提高了神经网络的泛化能力。

3人工神经网络的应用

3.1 在信息领域中的应用

人工神经网络在信息领域中的应用主要体现在信息处理和模式识别两个方面。由于科技的发展，当代信息处理工作越来越复杂，利用人工神经网络系统可以对人的思维进行模仿甚至是替代，面对问题自动诊断和解决，能够轻松解决许多传统方法无法解决的问题，在军事信息处理中的应用极为广泛[4]。模式识别是对事物表象的各种信息进行整理和分析，对事物进行辨别和解释的一个过程，这样对信息进行处理的过程与人类大脑的思维方式很相像。模式识别的方法可以分为两种，一种是统计模式识别，还有一种是结构模式识别，在语音识别和指纹识别等方面得到了广泛的应用。

3.2 在医学领域的应用

人工神经网络对于非线性问题处理十分有效，而人体的构成和疾病形成的原因十分复杂，具有不可预测性，在生物信号的表现形式和变化规律上也很难掌握，信息检测和分析等诸多方面都存在着复杂的非线性联系，所以应用人工神经网络决解这些非线性问题具有特殊意义[5]。目前，在医学领域中的应用涉及到理论和临床的各个方面，最主要的是生物信号的检测和自动分析以及专家系统等方面的应用。

3.3 在经济领域中的应用

经济领域中的商品价格、供需关系、风险系数等方面的信息构成也十分复杂且变幻莫测，人工神经网络可以对不完整的信息以及模糊不确定的信息进行简单明了的处理，与传统的经济统计方法相比具有其无法比拟的优势，数据分析的稳定性和可靠性更强。

3.4 在其他领域的应用

人工神经网络在控制领域、交通领域、心理学领域等方面都有很广泛的应用，能够对高难度的非线性问题进行处理，对交通运输方面进行集成式的管理，以其高适应性和优秀的模拟性能解决了许多传统方法无法解决的问题，促进了各个领域的快速发展。

4总结

随着科技的发展，人工智能系统将进入更加高级的发展阶段，人工神经网络也将得到更快的发展和更加广泛的应用。人工神经网络也许无法完全对人脑进行取代，但是其特有的非线性信息处理能力解决了许多人工无法解决的问题，在智能系统的各个领域中得到成功应用，今后的发展趋势将向着更加智能和集成的方向发展。

参考文献

[1]徐用懋，冯恩波.人工神经网络的发展及其在控制中的应用[J].化工进展，1993(5)：8-12，20.

[2]汤素丽，罗宇锋.人工神经网络技术的发展与应用[J].电脑开发与应用，2009(10)：59-61.

[3]李会玲，柴秋燕.人工神经网络与神经网络控制的发展及展望[J].邢台职业技术学院学报，2009(5)：44-46.

[4]过效杰，祝彦知.人工神经网络的发展及其在岩土工程领域研究现状[J].河南水利，2004(1)：22-23.

[5]崔永华.基于人工神经网络的河流汇流预报模型及应用研究[D].郑州大学，2006.

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打好基础，受用终生——“普通心理学”创建名牌课程项目总结“普通心理学”是北京师范大学心理系本科生的一门“入门课”，也是一门重要的专业基础课。每周4学时，授课时间为一学年。1996年普通心理学成为我校“一类课程建设项目”；1998年经申请成为“国家理科基地创建名牌课程”建设项目。在几年的课程建设中，我们主要在教学目标、教材建设、教学模式、教学方法、考试与题库建设，和教师队伍建设等方面做了一系列工作。现将情况汇报如下：一、普通心理学的教学目标及其在心理系课程体系中的地位1995-1996年间，我们在国内外60名著名心理学家中进行了“21世纪心理学走向和人才培养”的调查，其中调查了心理系本科的专业和课程设置。结果表明：本科普通心理学，认知心理学，应用心理学和生理心理学的四个专业的前5门专业基础课都是普通心理学，实验心理学，发展心理学，心理统计学和心理研究方法。其中普通心理学列在首位。普通心理学的教学目标是要向学生传授心理学的“一般”（general）知识和“基础”(basic)知识,使学生了解心理学的基本现象、基本概念和基本理论，掌握心理学的基本研究方法、了解心理学发展的一般趋势，激发学生的学习兴趣和热情。普通心理学研究心理现象最一般的规律，它为学生提供了心理学最一般的知识，因而不同于心理学的许多分支学科，但又为学习这些分支学科奠定了基础。心理学是研究心理现象的科学。从19世纪70年代以来，由于邻近学科的影响，心理学开始采用客观的方法对人脑中的“黑箱子”进行探索，通过外显行为的分析，揭示了那些“看不见、摸不着”的内在心理过程和心理结构，并用计算机模拟了许多复杂的心理现象。这是心理学不同于别的一些学科的地方。很多学生入学前没有学过心理学，这和物理数学等学科非常不同。在学生进入心理学系开始学习心理学这门学科时，我们既要使学生对奇妙复杂的心理现象发生兴趣，又要使学生形成科学的心理观，培养学生对心理学研究的敏锐的“悟性”，知道心理学研究什么和如何进行研究。普通心理学是心理学专业的基础课，在心理学专业开设的20-30门学科中，它处在“基础”和“入门”的地位。要处理好普通心理学与其它后续课的关系，不能也不应该代替其他学科的教学。我们认为在课程建设中，明确“普通心理学”的教学目标和这一特殊的“定位”是非常重要的。二、加强教材建设，更新教学内容教材建设在课程建设中占有特殊重要的地位。1890年美国著名心理学家Willian James 出版了《心理学原理》一书。这是一本标准的《普通心理学》教科书，对世界各国几代心理学家的成长产生了深刻的影响。文革前后，我校的普通心理学课程一直使用曹日昌教授主编的《普通心理学》教材。1988年以后主要采用彭聃龄教授主编的《普通心理学》。同时还参考黄希庭教授编写的《心理学导论》（人民教育出版社出版，1991），孟昭兰教授主编的《普通心理学》（北京大学出版社出版，1992）。希尔加德、阿特金森教授等主编的《心理学导论》（周先庚等译，北京大学出版社，1987），查普林等著《心理学的体系和理论》。 Zimbardo教授编写的《心理学》（游恒山译，五南出版社，1990），张春兴教授的《现代心理学》（上海人民出版社出版，1994）等。其中彭聃龄教授主编的《普通心理学》教材出版于1988年，是国内近10年内使用最广泛、最受欢迎的普通心理学教材之一，在本科生教学和研究生入学考试中发挥了重要作用。已重印11次，发行总量为6.7万册。从1998年以来，我们本着下述原则组织了《普通心理学》（彭聃龄主编）教材的修订工作：“在保持和发扬原教材优点的基础上，争取将《普通心理学》修订成一部站在时代前沿、既重视基础知识、又强调应用、便于教学，适应21世纪初培养心理学人才需要的精品教材”。修订后的教材将于2000年9月出版。修订后的教材具有以下特色。1．站在新世纪的高度审视20世纪心理学的发展，既保留本学科的基本知识、基本理论，又增加反映学科最新发展水平的内容，特别是90年代以来某些重要的最新成果。如皮层功能模块的分离、视觉的并行神经通路、认知的脑成像研究、意识和无意识、注意的负启动效应、内隐记忆与外显记忆、语义丰富问题的解决、情绪对认知的影响与情绪调节、智力理论的新发展和“大5人格”理论等。2．加强了对国内心理学研究工作的介绍，使教材具有中国特色。书中介绍了视觉早期加工的研究、空间定向的研究、汉语认知的研究、儿童情绪和智力的早期发展、独生子女的研究、超常儿童研究、青少年价值观的研究等。3．加强了应用性的内容，使学生能学以致用。结合心理学的基础知识，介绍了教育心理学、工程心理学、咨询心理学、医学心理学等应用领域的某些研究成果。4．对教材体例作了重要调整，便于学生学习和教师教学。例如，每章前面增加了一段“导读”；通过开设“视窗”，介绍了心理学的著名人物、重要研究成果和有启示性的问题，扩大学生的视野；每章末尾有本章内容摘要和思考题；书的最后列举了全部参考文献和英汉对照的重要心理学名词，方便师生查找；5．调整了教材体系。教材体系比较混乱是国、内外普通心理学教材长期存在的一个问题。文革以前，国内的普通心理学教材主要采用了前苏联的教材体系，近20年来，根据欧美一些国家的教材体系作了局部调整。这次在修订教材时，我们根据多年来的教学实践，在教材体系上作了较大的创新。我们将人的心理系统划分为4个互相联系的子系统：信息处理系统、行为调节与控制系统，心理特性系统和活动系统，并依此对教材的篇章作了安排。在记忆一章中，我们将识记、保持、再认和重现，与编码、存储和提取这两套概念统一了起来。将表象合并到思维一章中，将意志合并到情绪一章中等。这些调整既有利于理清旧教材中某些概念的混乱，也有利于教师和学生的教和学。6．保持了原教材文字通顺、流畅，可读性好的特点。最近我校正在申报将《普通心理学》教材列为“21世纪教材”。希望修订后的教材将对21世纪初我国心理学人才的培养发挥更大的作用。三、深化教学改革，创立科学的教学模式教学模式和人才培养模式的改革是近年来教学改革的重要内容。新的教学模式应该立足于激发学生的学习积极性，促使学生主动、自觉地获取知识，培养学生分析和解决问题的能力，提高学生的科学素质和人文素质。基于这样的认识，近年来我们在普通心理学教学模式的改革中进行了积极的探索，将教师“一言堂”的教学模式，转变成“学生积极参与，师生互动”的“三结合”教学模式。主要要解决“教师讲授与学生主动学习”的关系、“学习基础理论与培养实际能力”的关系、“课内学习和课外学习”的关系。具体做法是：1、增加讨论课：文革前在普通心理学教学中普遍开设了讨论课，对培养学生独立思考和独立工作的能力产生了很好的作用。文革后一段时间内，讨论课减少甚至完全取消了。课堂教学完全成了教师的“一言堂”。近年来，我们恢复和增加了课堂讨论的比重。在一个学年中，我们一般安排6-8次讨论课。例如，我们组织学生讨论了“人类脑与行为的关系”、“个体发展中的先天论与后天论的争论”、“动物是否可以运用语言”、“人类记忆是否可信”以及“人格是否具有一致性”等等。讨论课要求学生事先查阅相关文献、写出讨论提纲，对某一问题形成自己的独特看法。讨论时学生通过与同学和老师的交流获得知识、学会提出和证明各种心理学理论假设的基本方法，培养了他们的理论思考能力和表达能力。2、开设实验课：过去，普通心理学课程只有一些演示实验，学生“只能参观，不能参加”。为了提高学生的学习兴趣，培养动手能力，加深学生对心理学理论知识的理解，近年来我们和实验心理学的任课老师商量后，在保留和增加演示实验的同时，在普通心理学中尝试开设了心理学实验。如“盲点的位置测定”、“时间知觉”、“速度知觉”、“空间位置的记忆广度”、和“神经系统的灵活性”等，制订了普通心理学实验指南。这些实验根据任课老师事先的设计，要求学生完成实验的过程，并学会某些实验仪器设备的初步使用方法，因而在实验的内容和要求上都有别于实验心理学的实验。3、指导学生自学：普通心理学的教材内容多。课堂教学中，教师主要突出讲解教材（彭聃龄教授的《普通心理学》）中的重点难点，鼓励学生课后自学参考教材。如张春兴教授的《现代心理学》，Zimbardo教授的《Psychology and Life》、Sdorow教授的《Psychology》等。这些教材各有特点，内容新颖、写作生动。通过自学，学生既学到了许多新的知识，补充了课堂教学的内容，也锻炼了学生的自学能力。4、适当安排作业与练习：普通心理学教学中过去很少布置作业，学生上课时听得很热闹，下课后却缺少练习的机会，学习效果因而受到影响。现在，我们几乎每周都布置课后作业。作业的形式包括自学教材、阅读指定的英文文献、自己寻找并阅读某一主题的相关文献、完成论文等。四、教学手段的现代化近年来，我们利用“名牌课建设”的资金投入和“心理学理科人才培养基地”的资金投入，增加了现代化教学手段，改善了教学设备，改变了过去教学中“一支粉笔”、“一张嘴”的落后局面，增加了课堂教学的信息量，大大提高了教学效果。1、运用现代化手段进行教学：采用计算机、投影仪、扫描仪等现代化的手段进行教学。教师备课、写教案都用计算机。几年前我们从国外引进了一套教学用的彩色投影胶片，现在通过与计算机连接的投影仪投射出来，使学生能看到生动的画面。使用现代化手段后，不仅节省了板书时间，加大了教学内容信息量，而且使教学更加生动、形象，易为学生理解。再有在计算机上备课，也便于根据学生的反馈和新的教学需要，随时加入新的内容，因而有利于不断更新教学内容。2、增加计算机辅助教学内容：近年来我们将一些较难在实验室进行的实验（如动物条件反射的建立）通过计算机辅助教学材料显示给学生，使学生在计算机上尝试多种假设的建立和选择不同的方法。目前，我们正根据教学要求，试图开发普通心理学的计算机辅助教学软件，并放到校园局域网中，方便学生自学。3、利用教学录象带辅助教学：近年来，我们引进了美国Stanford大学心理学系Zimbardo教授主讲的教学录象带“Discovering Psychology”（与其教材《Psychology and Life》配套）。该录象带分为26个片段，每个片段大约30分钟。我们选取了与教学内容密切相关的一些片段，如“有反应的大脑”、“记忆与遗忘”、“学习与条件作用”、“发展中的儿童”等，利用课余时间安排学生收看，教师将录象的重点内容翻译讲解给学生。录象教学形式生动、讲解精彩，效果很好。五、改进考试方法与进行题库建设：1．关于考试方法：我们在普通心理学的考试中实行了“阶段分”“结构分”制度。学生的成绩由3部分组成，分别在期中和期末进行。在学期课程的得分中，考卷分数占70%，实验课分数占15%，平时作业占15%。期中考试的试题主要是标准化试题，即选择型试题；期末考试的试题主要是传统型试题，如名词解释、简述题与论述题等。这样既可以考察学生的知识面，也可以了解学生综合运用知识的能力。2．关于题库建设：经过几年努力，我们已经建成了一个“普通心理学试题库”。该题库分两个层次，一个是本科生层次，一个是研究生层次。经过实际使用，效果较好。在此基础上，我们拟进一步扩大题库的规模，完善题库的形式，提高题库的质量，并拓宽题库的使用范围。使之成为一个配合普通心理学教学、有效检验教学效果和学生学习成绩的标准化的试题库。要做的工作有：1）根据教材新的知识点增加新试题，修改或删除不合适的老试题；2）翻译并整理国外教材中好的标准化试题加入题库；3）收集题库的使用情况，分析试题的难度和区分度。六、加强教师队伍建设，培养一支优秀的教师梯队北京师范大学心理系的普通心理学课程一直是由我系的著名教授和优秀青年教师担任的，积累了丰富的教学经验。担任过这门课程教学的老师有张厚粲教授、高玉祥教授、彭聃龄教授、郭德俊教授等。目前，负责这门课程的有彭聃龄教授、许燕教授、杨珲博士等。为了形成年龄、职称结构合理的教师队伍，保持高质量的的教学水平，我们做了以下工作：1、注意选拔优秀青年教师担任普通心理学教学工作，在教学实践中提高教学能力和教学水平。同时，为青年教师提供各种进修学习的机会，包括出国学习的机会；2、帮带结合，以老带新：实行青年教师的指导教师制度，为青年教师指定指导教师，定期听课，利用指导教师丰富的教学经验帮助青年教师提高教学水平；3、制定合理有效的激励和竞争机制：普通心理学的教学岗位是学校的特聘岗位之一，特聘教师每月可以得到500元的特聘津贴（每年10个月）。普通心理学教师实行评比上岗制度，在讲授心理学（公共课）或普通心理学的教师中，期末教学评估（全校的每一课程都参加统一评估）中得分最高者将担任理科基地班的普通心理学教学；4、教学、科研相结合。一支高质量的教学队伍，也应该是一支富有创造精神的研究队伍，通过科研工作，提高师资水平。教师担任科研既可以把学科的最新进展及时介绍给学生，也能“言传身教”更好地培养学生的创造精神。通过近3年的努力，我们在课程建设上取得了一些成绩，普通心理学的教学效果有很大提高。该课程受到学生的欢迎，在期末的全校课程评估中得分一直在90分以上。但创建名牌课是一项长期的任务。“名牌课”需要有名教师、名教材、名教法和一套科学的教学管理体制。这些都需要长期的、系统的积累，不是2-3年就能完成的。但是有了这几年的工作基础，我们完全有信心把北京师范大学的普通心理学课程建设成一门名副其实的名牌课程，发挥它在21世纪心理学人才培养中的作用。今后2-3年的工作计划是：1．扩大新教材的辐射作用。教材经过修订后，在内容和体系结构上都有许多变化，如何让使用这本教材的教师更快地熟悉这本教材，是我们今后2-3年的一项重要任务。2．要编写一套与教材配套的教学参考书。3．要完善普通心理学试题库，使之在考试中发挥更大的作用。4．要建立一支专、兼结合的稳定的师资队伍。