天才一秒记住【爱看书】地址：https://www.aksss.org
第三节大脑动力系统模型及其数学表达
banner"
>
上一节我着重从“静态”
的角度分别对人类大脑的形态、结构以及功能作了阐述。
这一节将从系统动力学的角度对大脑的整体行为进行某种程度的“刻画”
。
这样做有两个好处：一是有助于从“动态”
方面揭示大脑尤其是大脑两半球之间的动力学特征；二是有助于从“系统科学”
的横断面说明大脑作为复杂系统的一般特性，进而为在不同层次系统之间的跨越，敷设一座桥梁。
[97]
自20世纪60年代以来，以一般系统论、控制论和信息论为标志的系统科学，70年代以耗散结构理论、协同学、超循环论等为代表的自组织理论，以及80年代以后以混沌理论、复杂适应系统理论等为代表的复杂系统科学的兴起与发展，使人们在描述和刻画系统及其复杂性方面逐步形成了一系列的概念、原理、方法和技术。
其中，对复杂动力系统的认知最初源于对气象学中一大堆变量的解释。
随后，人们将动力系统看作是随时间变化、可以用一组方程式来加以刻画的系统，并配有一套相应的概念，如状态空间、吸引子、相变和混沌等。
具体来说，动力系统可由一组变量来刻画；这些变量服从一组非线性方程，而这些方程建有一个具有吸引子的状态空间，以解释行为的稳定模式等。
当然，系统动力学最为成功的解释和应用主要是在气象学、物理学、生物学以及经济学领域，同时在神经科学领域也有新的拓展。
例如，人工智能专家、控制论者M.A.阿尔贝勃（MichaelA.Arbib）指出：“大脑不是线性网络。”
[98]计算机科学家J.霍普菲尔德（J.Hopfield，1984）在其建构的记忆模型中将记忆看作是一个系统的动态过程；存放的一个记忆相当于一个稳定吸引子。
（见图5-4）
图5-4记忆模型中两个稳定吸引子
该图的黑点位置为一吸引子；黑点以外为不稳定状态。
不稳定状态可看成是自由联想中某记忆事物的已知部分。
由于动态系统能量函数的变化总是由不稳定的状态朝向局部极值点的稳定吸引子流动，这就相当于由事物的一部分自动联想出整个事物。
[99]
在对大脑复杂系统（或复杂网络系统）的刻画中，著名物理学家、协同学的创立者哈肯（HermannHaken）运用他的协同学理论来探讨脑的工作原理。
他说：“我们设想，大脑是遵从协同学规律的复杂巨系统，即系统运转在趋于不稳定点处，由序参量决定宏观模式。
本章未完，请点击下一章继续阅读！若浏览器显示没有新章节了，请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单，退出阅读模式即可，谢谢！