内容紹介
複雑系としての脳の実験的および理論的な研究は、生物学、医学、物理学、化学、数学、計算機科学など多彩な分野間の協力が必要とされる。科学者にとっては、自分たちを取り囲む垣根を越えて物事をみることが必要で、本書はまさにその精神にそって書かれた、シナジェティックスの提唱で著名なハーケン教授による脳機能研究への新しいアプローチ。
目次
第I部：基礎
第１章 序章
１．１ 生体系は複雑系
１．２ シナジェティックスの目指す到達点
１．３ 複雑系として脳
１．４ 脳機能の伝統的解釈v.s.シナジェティックス的解釈
第２章 脳を探る
２．１ ブラックボックス的アプローチ
２．２ ブラックボックスの開箱
２．３ 巨視的レベルでの構造と機能
２．４ 無侵襲な手段
２．５ 微視的なレベルでの構造と機能
２．６ 学習と記憶
第３章 脳のモデル化・最初の試み：動力学系として脳
３．１ 動力学系とは何か？
３．２ 動力学系としての脳
第４章 シナジェティックスの基本概念I：秩序パラメータと隷属原理
４．１ 時間発展の決定因子
４．２ 解決への戦略
４．３ 自己組織化と熱力学第２法則
第５章 秩序パラメータのダイナミックス
５．１ １個の秩序パラメータ
５．２ ２個の秩序パラメータ
５．３ ３個またはそれ以上の個数の秩序パラメータ
５．４ 秩序パラメータと正準系
第II部：行動
第６章 運動の協調―運動パターン
６．１ 協調問題
６．２ 指振り運動の相転移：実験と簡単なモデル
６．３ もう１つのモデルの検討
６．４ 指振り運動における揺らぎ：理論*
６．５ 指振り運動にける臨界揺らぎ：実験
６．６ いくつかの重要な結論
第７章 指振り運動に関する発展的記述
７．１ １本の人差し指の運動
７．２ 人差し指の結合運動
７．３ 多重振動行動中の指振り運動の相転移
７．４ 多重振動数の行動のモデル
７．５ 振動数固定の基本方程式とその解*
７．６ おもな理論的結果のまとめ
第８章 学習
８．１ 学習は秩序パラメータのポテンシャル地形をどのように変えるか
８．２ 学習は秩序パラメータの数をいかに変えるか
８．３ 学習がどうやって新たな秩序パラメータをもたらすか
第９章 運動の足運び（ゲイト）とその転移
９．１ はじめに
９．２ 対称性と群
９．３ 四足動物のゲイトの実験研究
９．４ 位相ダイナミックスと対称性
９．５ 位相ダイナミックスの方程式
９．６ 定常解
９．７ 対称性の低いゲイトのダイナミックス
９，８ まとめと展望
第10章 シナジェティックスの基本概念II：時空間パターンの形成
第11章 時空間パターンの解析*
11．1 Karhunen-Loeve展開，特異値分解，主値成分解析―同じ方法の３種の名称
11．２ 秩序パラメータに基づく幾何学的アプローチ
第12章 ペダル踏み運動
12．１ 課題
12．２ 運動パターンの記述
12．３ ペダル踏み運動の定量化
12．４ Karhunen-Loeve展開を用いた運動の解析
12．５ 腕と足の運動の詳細な解析
12．６ Haken-Friedrich-Uhlの秩序パラメータ解析
12．７ 第II部の結語
第III部：脳波（ＥＥＧ)と脳磁波（ＭＥＧ)
第13章 カオス、カオス、カオス
第14章 脳波の解析
14．１ 脳波の解析
14．２ 秩序パラメータの同定と空間モード
14．３ 結果
第15章 脳磁波（ＭＥＧ)パターンの解析
15．１ 実験結果
15．２ 時空間解析
15．３ ダイナミックスのモデル化
15．４ ダイナミックスのモデル化：脳活動の場の理論に向けて
15．５ ＥＥＧ及びＭＥＧに関する再考
第IV部：認識
第16章 視覚認識
16．１ パターン認識のモデル
16．２ 注意パラメータの役割：曖昧な図形の場合
16．３ バイアスの効果
16．４ 注意パラメータの揺らぎの役割
16．５ パターンの学習
16．６ 立体視のモデル
第17章 パターン認識としての意思決定
第18章 計算機としての脳、計算機は思考できるか？
18．１ 概観：思考とは何か？
18．２ 計算機
18．３ 人工知能
18．４ ニューロコンピュータとコネクショニズム
18．５ 計算機は思考できるか？
第19章 脳のネットワーク
19．１ シナジェティックスによるＩＲＮの一般的なモデル
19．２ 集団的認識過程
19．３ 反復法
19．４ 結論
第20章 脳のシナジェティックス：我々はどこに立っているのか？我々はここからどこへ行くのか？
20．１ 総括
20．２ 心と物質―永遠の疑問
20．３ いくつかの未解明課題
付録
付録Ａ 時系列解析
Ａ．１ 時系列解析
Ａ．２ 次元の決定
Ａ．３ アトラクターの次元
Ａ．４ 若干の結論
付録Ｂ 共役ベクトルの決定
付録Ｃ 第16．５節に出てきたポテンシャル
出版社からのメッセージ
本書は、2000年１月にシュプリンガー・ジャパン株式会社より出版された同名書籍を再出版したものです。
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本書は、書籍からスキャナによる読み取りを行い、印刷・製本を行っています。
一部、装丁が異なったり、印刷が不明瞭な場合がございますが、ご了承くださいますようお願い申し上げます。
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