 |
 |
| 翻訳にあたって |
| 前書き |
| 緒言 |
| 謝辞 |
|
 |
序章 |
|
| 1.1. | この教科書が対象にしている読者 |
| 1.2. | この教科書の中身 |
| 1.3. | この教科書を読むときのコンピュータソフトウェア |
| ソフトウェア |
|
|
| 1.4. | 今勉強する意味 |
| 1.5. | 副教材 |
| 1.6. | この教科書の構成 |
|
| |
| |
|
|
 |
計算論的神経科学と読者の関係 |
|
| 2.1. | この章の位置づけ |
| 2.2. | 脳の比喩 |
| 2.3. | コンピュータと脳の比較と対比 |
| 2.4. | コンピュータ科学および神経科学の起源 |
| 2.5. | 様々なレベル |
| 組織のレベル |
| 研究のレベル |
|
|
| 2.6. | 新しい技術と古い技術 |
| 2.7. | 神経符号 |
| 2.8. | 計算論的神経科学の目標と手法 |
| 2.9. | まとめ |
|
| |
 |
神経科学の基礎 |
|
| 3.1. | この章の位置づけ |
| 3.2. | 微視的に見た神経系 |
| 3.3. | 巨視的に見た神経系 |
| 脳の薄片化 |
| 3.4. | 脳を構成するパーツ |
| 3.5. | 脳の研究方法 |
| 解剖学的手法 |
|
|
| 3.6. | 神経生理学 |
| 3.7. | 分子生物学と神経薬理学 |
| 3.8. | 心理物理学 |
| 3.9. | 臨床神経学および神経心理学 |
| 離断性脳疾患 |
| 内因性脳疾患 |
| 3.10. | まとめ |
|
| |
| |
|
|
 |
コンピュータの表現 |
|
| 4.1. | この章の位置づけ |
| 4.2. | 計算機とタイプライター |
| 4.3. | パンチカードとブール代数 |
| 4.4. | アナログ表示とデジタル表示 |
| 4.5. | コンピュータ表現のタイプ |
|
|
| 4.6. | 数字の表現 |
| 文字と単語の表現 |
| 4.7. | 画像の表現 |
| 4.8. | 神経との類推 |
| 4.9. | まとめ |
|
| |
 |
古い電子計算機の真髄 |
|
| 5.1. | この章の位置づけ |
| 5.2. | ハックの手口 |
| 5.3. | ソフトウェアとハードウェア |
| 5.4. | 基本的なコンピュータ設計 |
| ポインタの起源はコンピュータのメモリ設計 |
| シーケンシャルアルゴリズムの起源は
コンピュータのコントロールフロー（制御流れ） |
| CPU：マシン語の命令 |
|
|
| 5.5. | プログラムとハッキング |
| 条件付きプログラム |
| 5.6. | ポインタの転用 |
| クルージ（裏技） |
| コンピュータウィルス |
| 5.7. | 神経系に対する推論 |
| 5.8. | まとめ |
|
| |
| |
|
|
 |
概念ニューロン |
|
| 6.1. | この章の位置づけ |
| 6.2. | McCulloch-Pitts型ニューロンの歴史と正体 |
| 6.3. | 重みと状態でネットワークを記述する |
| ドット積による総加算入力の計算 |
| 状態値の計算 |
|
|
| 6.4. | 単一ユニットからユニットネットワークまで |
| 6.5. | ネットワークのアーキテクチャ |
| 6.6. | まとめ |
|
| |
 |
脳の情報表現（神経信号の符号化） |
|
| 7.1. | この章の位置づけ |
| 7.2. | 空間的符号化：集団的・協調的な符号 |
| 局所型集団符号化 vs. 分散型集団符号化 |
| 7.3. | 電圧および化学種による符号化：
ニューロン状態の符号化 |
|
|
| 7.4. | 時間軸での符号化：
テンポラル符号と頻度符号 |
| 時間積分 |
| クロッキング |
| 7.5. | 周波数による符号化 |
| 7.6. | まとめ |
|
| |
 |
カブトガニは人間の友人である |
|
| 8.1. | この章の位置づけ |
| 8.2. | 生物学 |
| 8.3. | 何と何が無視できるのか |
| 8.4. | 眼は何故うそをつくのか：問題の所在 |
| 8.5. | 設計上の課題 |
| モデルを小さくする―スケーリング |
| モデルを小さくする―次元の縮小 |
| エッジ効果を除く―ラップアラウンド |
| 入力を表現する―パラメータ化 |
| 動作関数をパラメータ化する |
| 重み行列をパラメータ化する |
|
|
| 8.6. | カブトガニ方程式 |
| 8.7. | 状態の計算 |
| 8.8. | カブトガニが見ている世界 |
| 8.9. | まとめ |
|
| |
 |
教師付き学習：デルタルールとバックプロパゲーション |
|
| 9.1. | この章の位置づけ |
| 9.2. | 教師付き学習 |
| 9.3. | デルタルール（デルタ学習則） |
| エネルギーとの類推 |
| デルタルールでAND（論理積）の解を出す |
| 9.4. | バックプロパゲーション |
| 9.5. | 分散表現 |
|
|
| 9.6. | 眼球運動のコントロールにおける分散表現 |
| モデルの設計 |
| モデルが与えた結果と一般化 |
| モデルの探査：隠れユニットの解析 |
| コンピュータによるモデル化 vs. 数式を使った伝統的なモデル化 |
| 9.7. | まとめ |
|
| |
 |
連想記憶と連合ネットワーク |
|
| 10.1. | この章の位置づけ |
| 10.2. | 外積で記憶を表す |
| 単一のシナプスを挟んだ結合 |
| 2個のベクトルの外積 |
| 相互想起型連想記憶と
自己想起型連想記憶を作る |
| リミットサイクル（周期解） |
| 瞬時学習および想起 vs. 緩やかな学習
および想起 |
|
|
| 10.3. | Hopfield型ネットワークの問題点 |
| 10.4. | まとめ |
|
| |
| |
|
|
| 概念からデータまで |
| ニューロンは細胞である |
| ニューロン状態とは何か |
| スカラー状態ではないとすれば，スカラー重みのほうはどうなるのだろうか |
|
|
|
| |
 |
石鹸から電圧に |
|
| 11.1 | この章の位置づけ |
| 11.2. | 細胞の基本設計 |
| 11.3 | 石?と塩を変形させて電池と抵抗を作る |
| 11.4. | RC回路を方程式で表す |
| キャパシタンス（コンデンサ）と電流 |
| 電流の加算 |
|
|
| 11.5. | パラメータに対する依存性 |
| 数値積分の利点と欠点 |
| 11.6. | 時定数と時間加算 |
| 11.7. | 遅速度電位説 |
| PSP（シナプス後電位）の加算による平均化 |
| 11.8. | まとめ |
|
| |
 |
Hodgkin-Huxleyモデル |
|
| 12.1. | この章の位置づけ |
| 12.2. | 受動から能動に |
| 静止膜電位は約−70mVである |
| 膜は，絶縁体であり，キャパシタであり，
そして，電池である |
| シナプス入力は電流注入にあらず |
| 12.3. | 活動電位の歴史 |
| Hodgkin博士とHuxley博士 |
| 12.4. | 並列コンダクタンスモデル |
| 回路 |
| 電流 |
| 実際の計算 |
| 電池はどこから現れるのか |
|
|
| 12.5. | 活性チャネルの挙動 |
| フィードバックシステム |
| Hodgkin-Huxley粒子の二重性 |
| Hodgkin-Huxley粒子の動力学 |
| 12.6. | 粒子方程式 |
| 状態変数を使って状態を定義する |
| 12.7. | シミュレーション |
| 12.8. | 信号送信との関連 |
| 閾値とチャネル記憶 |
| 頻度符号化への回帰 |
| 12.9. | まとめ |
|
| |
 |
コンパートメント（分画）モデル法 |
|
| 13.1. | この章の位置づけ |
| 13.2. | コンパートメントへの分画 |
| モデルの製作 |
| 13.3. | 化学シナプスのモデル化 |
| 抑制の短絡 |
| GABAとグルタミン酸 |
|
|
| 13.4. | 受動ニューロンのモデル化 |
| シナプスの応答 |
| 13.5. | 逆進スパイクとHebb型シナプス |
| 13.6. | まとめ |
|
| |
 |
人工ニューラルネットワークから実物型ニューラルネットワークに |
|
| 14.1 | この章の位置づけ |
| 14.2. | Hopfield理論再訪 |
| 14.3. | 干渉を抑圧する抑制型モデル |
| 14.4. | 哲学への寄り道 |
|
|
| 14.5. | アセチルコリンは多重効果を持っている |
| 二重行列仮説 |
| 真実の告白 |
| 14.6. | まとめ |
|
| |
 |
神経回路網 |
|
| 15.1 | この章の位置づけ |
| 15.2. | 基本的なレイアウト |
| 15.3. | 海馬 |
| 15.4. | 視床 |
|
|
| 15.5. | 小脳 |
| 15.6. | 大脳基底核 |
| 15.7. | 新皮質 |
| 15.8. | まとめ |
|
| |
 |
基礎的な事項 |
|
| 16.1 | この章の位置づけ |
| 16.2 | 単位 |
| 科学的表記法 |
| 数値の接頭記号 |
| 単位とその省略記号 |
| 単位の換算 |
| 次元解析 |
| 16.3 | 2進法 |
| 10進数と2進数の往復 |
| 足し算と引き算 |
| 8進法と16進法 |
| ブール代数 |
| 16.4 | 線形代数 |
| 代数の意味，線形の意味 |
| 和と差 |
| ベクトルのドット積 |
| 直交性 |
| 外積 |
| 行列の掛け算 |
|
|
| 16.5 | 微積分の数値計算法 |
| 無限小変化 |
| 数値解の求め方 |
| 数学記号 |
| 充電曲線に対する解析解 |
| 16.6. | 電気学 |
| 三大法則：オームの法則，キルヒホッフの法則，そしてもう一つ |
| オームの法則 |
| 電気容量（キャパシタンス） |
|
| |
| 参照文献 |
| 用語解説 |
| 索引 |
| |
