※ 《环球科学》杂志2021年度“最美科学阅读”主榜单图书 ※
每一天睁开眼,我们就在接收来自外界的信息,我们的眼睛究竟是如何承载这个世界的信息的,又是如何传递到我们的大脑的?人人都说眼睛是心灵和灵魂的窗户,这又是为什么?
在人群中要找一张熟悉的脸是再简单不过的事,我们习以为 常。但是人类是怎么办到这件事的,这是科学界最重要的谜题之一 。我们大脑的运作有三分之一与视觉相关。基本上,科学家要讲清楚人类是如何看见感知人事物的,背后牵连到人类独特的认知本能。
哈佛大学医学院特聘教授、眼科学家及脑神经科学家理查德·马斯兰在本书中试图以科学的角度来解释人类如何透过双眼与大脑去感知、学习与记忆。
从光线射到视网膜,到脑部的神经网络如何把光线承载的信息转化成人脑可以辨识与运用的知识,到计算机算法要具有什么样的功能才能被称为“人工智能”,再到我们在回忆过去时为什么会呈现出一种第三人视角……
这是一场深刻但并非不可知的探索,让我们一同探索我们的身体对这个世界的理解吧。
理查德·马斯兰(Richard Masland):
美国哈佛大学医学院特聘教授、眼科学家及脑神经科学家,主要研究对象为视网膜神经细胞,已发表专业论文百余篇,对神经网络的研究和失明的逆转做出了开创性的贡献。
顾金涛:
1995年出生,从小喜欢动物和自然,2017年毕业于复旦大学生命科学学院,现为上海纽约大学神经科学博士候选人,方向为工作记忆的理论模型。
我们知道这些细胞的用处:它们的存在是为了帮助我们控制眼睛的位置。想想你看着窗外火车驶过时会发生什么。眼前的图景如水一般流过,但凡你能保持眼睛不动,视觉图像就会因运动而模糊。其实,你的眼睛不会被意志锁定,它会不可避免地跟随运动的图景而转动。目光会向后漂移,然后猛地向前一跳继续跟随图像移动。如果你对此有所怀疑,在你看着窗外的运动汽车时,让你的朋友盯着你的眼睛检査一下。视网膜里的运动选择神经元负责这个反射。如果你保持眼睛不动,外面世界的图像就会在你的视网膜上移动。运动选择神经元会被激活:它们会告诉大脑,图像在滑动以及在往哪个方向滑动。脑中的一个核团接收到这个信息后会向眼球肌肉反馈一个精确的信息,告诉它们如何收缩以令视网膜上的图像静止。这个反射的重要性并不主要是为了让我们在汽车或火车里坐着,我们走路时也会遇到运动模糊的问题,而且这里的运动更加复杂。我们行走时,实际上是从一个点弹跳到另一个点。我们的眼球必须补偿这奇异的轨迹。方向选择性视网膜神经节细胞帮助你在你走路时稳定你的目光。可以请一个人在你保持直视(如果你可以的话)的同时把一本大字号的书反复翻页,这就是没有图像稳定机制的世界的模样。
——引自章节:087第5章眼把什么告诉了脑
图像处理2:对现实世界的增强早期视网膜细胞做的另一件重要的事是增强明暗边界(或者说边缘)的反差。请注意,“开”反应和“关”反应并没有转换视觉图像;它们只是从“明”和“暗”中挑选了个方面告诉大脑。边缘增强(edgeenhancement)则与之不同,因为传给大脑的不再是原始图像。从大脑的角度看,图像被改善了,因为边缘代表的是动作发生的地方,是信息密集之处。野的边缘的重要性似乎毋庸置疑,而其存在也体现了一条非常重要的原则,即自然世界中的像素并不是随机分布的。自然世界的视觉元素是有结构的:线条、角度、曲率、表面。这意味着一些像素的出现概率受周围像素的影响。一个真正随机的视觉世界看上去就像电视雪花。视党系统的组织方式让它强调变化处的结构,忽视图像中无事发生的部分一如天空中央,或是一片纯色的表面。常因,视网膜通过一种叫作“侧向抑制”的机制来增强对边的响应。'这是视网膜所做的基本操作,我们将在后面看到,在计算机视觉中同样如此。想想明暗交界处,一侧黑色区域和另一白色区域的中心都没有什么信息,只有黑白変换处一边,才带了最多信息。侧向抑制增强了神经节细胞在边缘处的响应。正因为侧向抑制,明暗交界两边的信号差异才比没有边缘时更强。这个例子告诉我们,视网膜会从视觉世界中选取重要的特征传输给大脑。下
——引自章节:039第3章眼睛里的微处理器
《宇宙时空穿越指南》内容简介:这本书为您准备了关于时空穿越的一切,包括并不限于时光机、虫洞、黑洞、平行宇宙、量子力学……宇
中华方药宝典 本书特色 本书既可因药求方,或据方寻药;也可因证求方,更可据病寻方求药,以及找到相应的市售中成药。一书多用,方便实效。中华方药宝典 内容简介 本书...
尼撒的格列高利(Gregory of Nysssa,335-395),4世纪东方教父。他是凯撒利亚的巴西尔的弟弟,与巴西尔、 纳西盎的格列高利并称为卡帕多西亚三...
你生而有翼,为何竟愿一生匍匐前行,形如虫蚁?”❤心灵诗人鲁米“毕生诗歌精华”(The Essential Rumi)插图典藏升级版!遴选16张精美细密画!❤全新...
约翰•斯图亚特•穆勒(简称小穆勒)的《逻辑体系》堪称古典逻辑的集大成之作,也是经验主义哲学向逻辑学领域的重大拓展。虽然《逻辑体系》全书的重点在于下卷的归纳逻辑,...
女科-广嗣要语-27 本书特色 《广嗣要语》是一部阐述生育之道的专著,书中着眼于优生优育之法,强调摄养之术。全书内容包括调理精血、直指真源、男女服药之论等,并涉...
Throughacombinationofricharchitecturalandethnographicdescription,thisstudyofappr...
精彩摘录1、将共同的抽象提取出来并放到基类中2、一个类应该能够描述一组对象(避免过于特化)。3、如果派生类之间的区别在于属
巫昂诗人,小说作者,先后毕业于上海复旦大学中文系和社科院文学研究所。曾供职《三联生活周刊》,现居北京与云南两地,2003年起职业写作。出版有长篇小说《星期一是礼...
外国古建筑图释 本书特色 《外国古建筑图释》:威尼斯圣母玛丽亚教堂萨卡拉昭赛尔金字塔意大利比萨主教堂阿布辛拜勒神庙迈西尼狮子门帕提侬神庙雅典卫城卢浮宫钟楼外国古...
脊柱四肢影像图解:正常解剖-常见变异-常见病变 本书特色 《脊柱四肢影像图解:正常解剖-常见变异-常见病变》:影像解剖与临床图解丛书脊柱四肢影像图解:正常解剖-...
市川忧人 Ichikawa Yuto一九七六年生于日本神奈川县,毕业于东京大学。二〇一六年以挑战“无人生还”经典模式的本格推理长篇《水母不会冻结》摘得第二十六届...
未来的工作会是什么样的?还有多少工作机会是属于你的?你可能会想象或希望这一场机器人工业革命将像上次那样展开:即使一些工作被淘汰,但会有更多的工作被创造出来以满足...
《信息学奥林匹克竞赛初赛精讲精练》内容简介:本书第一篇的主要内容是竞赛中选择题小题会考到的知识点,多数知识点分基础知识、范
精彩摘录一日的忧虑一日担当已经足够。——引自第147页也许,耶稣有日会问:‘你拿什么还给我,你在世上做过什么,让我看看。’
流瀲紫:女,以《后宮·甄嬛傳》崛起於網絡。秉持「水流心不競,雲在意俱遲」的懶人態度,懶寫文,懶思考,犯懶成性。沉溺詩詞、武俠、言情,尤愛野史。胸無大志,熱愛阿堵...
作品目录序 通向进化知识型的深层引言一 鲁迅研究综述二 本书结构安排第一章 一个比喻。哪种思想?——论何谓“中间物”一 进化中
Gathering some of Alex Webbs most iconic images, many of which were taken in the...
回顾中国当代民谣的发展,按年代划分,经历了三个阶段:一是以高晓松、老狼、朴树、小柯等为代表的20世纪90年代校园民谣,二是以野孩子、小河、万晓利、周云蓬等为代表...
独特疗法调治失眠健忘 本书特色 《独特疗法调治失眠健忘》:祖国医学经几千年来历代医家的积累、提炼、传承、发展,为中华民族的繁衍昌盛作出了巨大贡献。临床实践过程中...