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脳とコンピュータ

科目
脳とコンピュータ
区分
電子情報工学専攻
授業コード
42311
開講期
曜日・時限
春 木/12
単位数
2単位
担当者名
塚田 稔
授業の概要
脳は1000億という数のニューロンが複雑に結合してできた、巨大にして精巧なシステムである。これは生体の情報処理を司る最高次の器官である。脳は驚くほど柔軟な情報処理をやってのけ、人間の精神機能をこの上に実現している。脳を理解するにあたってはニューロンを構成する各部分の分子構造とその働きから、神経回路網の基本構造、その情報処理様式、認知、記憶、思考、制御の仕組み、さらには意識などの精神機能に至るまで、きわめて広範な分野が研究の対称となる。
一方、人間の営みである社会組織やコンピュータなども脳に関連している。21世紀は人間と会話のできる新しいコンピュータが要求されている。こう見てくると、これからの脳の科学は医学、生物学はもとより、情報科学、工学、認知科学、言語学、哲学など諸学の交流の上に築かれる総合科学であろう。これが来るべき“脳の世紀”に向けての脳科学の方向といえる。このなかで人間の脳の知識構造の果たす役割はますます重要度を増してくるであろう。
本講義は、脳の知識形成のメカニズムに注目し、これまでに築かれてきたいくつかの成果とその枠組みを概観するものである。
到達目標
人間の脳の記憶と学習方式の基本メカニズムを理解し、その機能をコンピュータシミュレーションで実現する。
授業計画
テーマ
内容
第1回目
人間の記憶・学習とコンピュータの記憶の比較 脳の情報処理とノイマン型の現在のコンピュータの情報処理の相違点を比較する。特に記憶方式の違いを明確に講義する。
第2回目
 〃  〃
第3回目
シナプスの可塑性 神経細胞と神経細胞の接合点であるシナプスの情報処理のメカニズムについて講義する。
第4回目
 〃  〃
第5回目
 〃  〃
第6回目
学習のルール 学習のアルゴリズムについてHebb則と時空間学習則の特徴について講義する。
第7回目
 〃  〃
第8回目
 〃 〃
第9回目
 〃 〃
第10回目
短期記憶海馬の短期記憶のメカニズムについて講義する。
第11回目
 〃 〃
第12回目
長期記憶短期記憶と長期記憶のメカニズムについて講義する。
第13回目
 〃 〃
第14回目
脳型コンピュータの記憶方式について脳型コンピュータの記憶方式について講義する。
第15回目
 〃 〃
使用テキスト
脳を知る・創る・守る・育む VI巻、(株)クバプロ
参考文献
成績評価方法
授業での発言、出席点、レポートを総合して評価する。

更新日:
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