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Mike X Cohen & 著

圖書標籤:

• MATLAB
• 神經科學
• 認知科學
• 數據分析
• 信號處理
• 機器學習
• 計算神經科學
• 生物信號
• 腦科學
• 統計分析

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齣版社： Mit Press

ISBN：9780262035828

商品編碼：12549080278

包裝：精裝

外文名稱：MATLAB for Brain and C...

齣版時間：2017-05-12

頁數：576

正文語種：英語

圖書基本信息

MATLAB for Brain and Cognitive Scientists
作者： Mike X. Cohen;
ISBN13： 9780262035828
類型： 精裝(精裝書)
語種： 英語（English）
齣版日期： 2017-05-12
齣版社： Mit Press
頁數： 576
重量（剋）： 1043
尺寸： 22.86 x 18.542 x 3.048 cm

商品簡介

An introduction to a popular programming language for neuroscience research, taking the reader from beginning to intermediate and advanced levels of MATLAB programming.

MATLAB is one of the most popular programming languages for neuroscience and psychology research. Its balance of usability, visualization, and widespread use makes it one of the most powerful tools in a scientist's toolbox. In this book, Mike Cohen teaches brain scientists how to program in MATLAB, with a focus on applications most commonly used in neuroscience and psychology. Although most MATLAB tutorials will abandon users at the beginner's level, leaving them to sink or swim, MATLAB for Brain and Cognitive Scientists takes readers from beginning to intermediate and advanced levels of MATLAB programming, helping them gain real expertise in applications that they will use in their work.

The book offers a mix of instructive text and rigorous explanations of MATLAB code along with programming tips and tricks. The goal is to teach the reader how to program data analyses in neuroscience and psychology. Readers will learn not only how to but also how not to program, with examples of bad code that they are invited to correct or improve. Chapters end with exercises that test and develop the skills taught in each chapter. Interviews with neuroscientists and cognitive scientists who have made significant contributions their field using MATLAB appear throughout the book. MATLAB for Brain and Cognitive Scientists is an essential resource for both students and instructors, in the classroom or for independent study.

好的，這是一份基於您提供的書名，但內容完全與該書無關的圖書簡介。 --- 《量子糾纏與宇宙幾何學：從弦論到圈量子引力》 作者： [作者姓名，此處為虛構] 齣版信息： [齣版社名稱，此處為虛構] 頁數： 約 650 頁 ISBN： [虛構ISBN] --- 圖書簡介 《量子糾纏與宇宙幾何學：從弦論到圈量子引力》 是一部深入探討當代理論物理學前沿領域，特彆是量子信息與時空結構之間復雜關係的權威性著作。本書旨在彌閤看似孤立的量子力學、廣義相對論以及信息論之間的鴻溝，為物理學研究者、高級本科生及研究生提供一個全麵而深刻的認知框架。 本書的核心論點是：引力的本質，或者更準確地說，時空的幾何結構，可能源於底層的量子糾纏現象。這種觀點不僅挑戰瞭我們對時空連續性的傳統理解，更預示著一個全新的物理學範式可能正在形成。 全書分為五大部分，邏輯嚴謹，層層遞進： 第一部分：糾纏態的幾何錶達與張量網絡 本部分首先為讀者奠定堅實的數學基礎，重點關注如何使用先進的數學工具來描述和量化量子糾纏。 量子信息基礎的迴顧與深化： 我們不再滿足於馮·諾依曼熵的簡單計算，而是深入探討瞭互信息、糾纏熵的譜結構，以及它們在多體係統中的行為。特彆強調瞭信息度量學在處理大規模量子係統中的局限性與潛力。 張量網絡的崛起： 本部分詳細介紹瞭張量網絡態（Tensor Networks, TNs），如矩陣乘積態（MPS）和多尺度重整化群（MERA）在描述基態性質中的關鍵作用。我們探討瞭MERA如何以一種高度壓縮且保持局部關聯性的方式編碼瞭大量的量子信息，並引入瞭關於糾纏的層次結構與有效幾何之間的聯係的初步討論。 從糾纏到度量： 引入瞭關鍵概念——糾纏熵與幾何距離的關係。我們審視瞭如何利用糾纏信息的局部密度來推導齣有效度量張量（Effective Metric Tensor）的框架，為後續討論引力做好瞭鋪墊。 第二部分：AdS/CFT 對偶與引力的全息猜想 第二部分將焦點轉嚮理論物理學的裏程碑——AdS/CFT 對偶（反德西特空間/共形場論對偶），將其視為理解“量子信息如何産生幾何”的最成功的模型案例。 對偶性的細緻解讀： 本章細緻梳理瞭AdS/CFT對偶的數學結構，特彆是其作為一種量子糾纏編碼機製的視角。我們將CFT中的信息如何映射到描述AdS時空邊界的量子態上進行瞭深入剖析。 Ryu-Takayanagi 公式 (RT) 的幾何意義： RT公式被譽為連接糾纏與幾何的第一個精確數學橋梁。本部分將詳細推導該公式，並探討其在非平凡拓撲結構和動態時空背景下的推廣，如 HRT（Hubeny-Rangamani-Takayanagi）修正。我們著重分析瞭最小麯麵（Minimal Surfaces）在量化糾纏中所扮演的角色，證明瞭“幾何的測度即是信息的耗散”。 糾纏與蟲洞的關聯： 基於ER=EPR猜想的最新進展，本章探討瞭糾纏如何通過愛因斯坦-羅森橋（蟲洞）連接遙遠的區域。這不僅僅是一個概念性的聯係，而是基於對量子信息復雜度的精確計算所導齣的必然結論。 第三部分：圈量子引力（LQG）中的時空量子化 為瞭提供一個替代的、更基礎的引力量子化途徑，本書將深入探討圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）的結構，並考察它與信息論的潛在交匯點。 自鏇網絡與自鏇泡沫： LQG的核心工具——自鏇網絡（Spin Networks）被解釋為描述離散時空激發的基礎量子態。我們詳細分析瞭它們如何編碼瞭體積和麵積的量子化，並引入自鏇泡沫模型來描述時間的演化，即量子引力的動力學。 離散幾何的內稟信息： 與連續的微分幾何不同，LQG中的幾何是內在、離散且由“圈”的結構決定的。本章論述瞭如何從這些離散的拓撲結構中提取齣有效的信息內容，並探討這些信息如何在大尺度上重現平滑的黎曼幾何。 哈密頓約束與時間演化： 深入分析LQG中的哈密頓約束算符，探討其在時間演化缺失（“時間之謎”）背景下，信息如何組織和演化的問題。 第四部分：從信息到時空：新興幾何的構造 這是本書最具挑戰性和原創性的部分，旨在係統性地展示如何從純粹的量子糾纏數據中“湧現”齣經典時空幾何。 張量網絡與時空構建： 藉鑒MERA結構，我們詳述瞭如何通過“糾纏重整化”的過程，逐步構建齣一個具有明確拓撲結構和度量性質的幾何空間。這涉及對多尺度信息的精細控製，確保局部關聯性得以保留。 量子信息度量的梯度流： 引入信息梯度流的概念，將重力動力學（如愛因斯坦方程）重新錶述為描述信息如何在係統中耗散和演化的特定流方程。重點討論瞭“糾纏流”如何決定瞭時空的麯率。 時空作為信息的宏觀極限： 總結瞭量子信息理論如何提供瞭一個湧現論的立場：經典時空不是一個基本實體，而是由大量相互糾纏的量子比特在特定低能極限下所呈現齣的統計平均性質。 第五部分：前沿挑戰與未來展望 本部分討論瞭當前理論麵臨的關鍵難題，並展望瞭實驗和理論物理學的未來發展方嚮。 邊界條件與初始條件： 在一個完全由糾纏定義的宇宙中，如何定義宇宙的初始條件？我們探討瞭可能的“無邊界提議”在信息論視角下的解釋。 黑洞信息悖論的新視角： 利用糾纏結構分析黑洞的視界，以及信息如何在蒸發過程中被編碼在霍金輻射中，並討論瞭“火牆”問題在信息幾何框架下的可能消解。 量子引力的可檢驗性： 探討瞭未來實驗（如引力波探測和精確的量子光學實驗）可能如何間接揭示時空在普朗剋尺度下的信息結構。 --- 目標讀者： 本書適閤於對理論物理學、量子信息論有紮實背景的研究人員，以及希望探索現代物理學最深層問題的嚴肅學者。它要求讀者具備紮實的微分幾何、綫性代數以及量子力學基礎。 《量子糾纏與宇宙幾何學》 並非提供一個簡單的答案，而是提供瞭一套強有力的、跨學科的思維工具，引導讀者直麵當代物理學中最根本的挑戰：時間、空間以及它們是如何從無形的信息結構中誕生的？

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構組織方式非常獨特，它似乎是圍繞著一係列特定的研究問題來搭建章節框架的，而不是嚴格按照“理論——方法——應用”的標準綫性邏輯展開。這種以問題為導嚮的敘事方式，在某些時刻確實能激發讀者的好奇心，讓人想立刻知道“如何解決這個特定的難題”。然而，當你想係統地迴顧某個特定領域（比如，僅僅想深入瞭解所有關於連接組分析的不同算法時），這種分散的組織結構就顯得不夠友好瞭。你需要不斷地在不同章節之間來迴跳轉，將零散的知識點拼湊起來，纔能形成一個完整的知識圖譜。我花費瞭不少時間去自己繪製一個概念導覽圖，試圖將書中散落的各個算法模塊進行歸類整理，這本書更像是一個豐富的“工具箱”，而非一本清晰的“使用說明書”。它要求讀者具備很強的自主構建知識框架的能力。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的語言風格可以說是極為嚴謹，甚至到瞭有些“學術腔”的地步。它傾嚮於直接拋齣數學公式和理論背景，然後迅速進入到實際應用的演示，這種風格無疑對那些已經有深厚數學和神經科學基礎的讀者非常友好。然而，對於我這類更偏嚮應用實踐，希望從“為什麼”開始理解而非僅僅停留在“怎麼做”的工程師背景讀者來說，前期的鋪墊顯得有些不足。每一次遇到一個新的概念，我都習慣性地會去尋找一個直觀的類比或者一個生活化的例子來輔助理解，但在這本書中，這樣的“軟化劑”非常稀缺。它更像是一本頂級的技術手冊，精確、高效，但不怎麼“親切”。我期待能有一些更生動的圖示來解釋那些抽象的計算過程，例如，如果能用動態的流程圖或比喻來闡述捲積操作在特定腦區數據擬閤中的作用，可能效果會更好。整體感覺是，作者非常自信於讀者的現有知識儲備，從而省略瞭許多基礎的“拐杖”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀確實令人眼前一亮，封麵設計充滿瞭現代感和科技感，配色沉穩而不失活力，讓人在眾多技術類書籍中一眼就能被吸引。內頁的紙張質量也很考究，印刷清晰銳利，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。不過，我得坦誠地說，這本書的某些章節在邏輯銜接上似乎有些跳躍，特彆是從基礎的信號處理原理過渡到高級的神經影像數據分析部分，中間缺少瞭一些必要的過渡性解釋。對於初次接觸這類復雜模型構建的讀者來說，可能會感到有些吃力，需要反復翻閱前麵的章節進行知識點串聯。我個人是花費瞭額外的時間去彌補這些“知識斷層”的。總而言之，從硬件和視覺體驗上講，它絕對是上乘之作，但軟件層麵的內容組織，似乎還有精進的空間，也許是作者的知識體係過於龐大，導緻在取捨和編排上略顯倉促。那種感覺就像是站在一個極其宏偉的建築前，欣賞其外形結構之精妙，卻在探索內部房間布局時，發現有些門需要反復摸索纔能找到正確路徑。

評分☆☆☆☆☆

從實用性角度來看，這本書提供的代碼示例代碼段（Code Snippets）的質量參差不齊，這是我作為一名動手實踐者感受最為明顯的一點。有些腳本的注釋詳細到可以媲美教科書的講解，變量命名清晰易懂，可以直接在MATLAB環境中復製粘貼並運行，效果立竿見影。但與此同時，我也遇到瞭幾處明顯是過時的代碼，這些代碼依賴於一些已經被棄用（deprecated）的函數庫，導緻在當前最新版本的MATLAB環境中運行時會拋齣大量的警告甚至直接報錯。修復這些小錯誤雖然花費時間不多，但極大地打斷瞭閱讀的流暢性，讓人感覺這本書的校訂工作可能沒有跟上軟件環境的快速迭代步伐。一本技術書，其價值很大程度上取決於其代碼的可操作性，如果代碼本身需要讀者進行大量的“考古”和“修復”工作，那麼它的即時價值就會大打摺扣。

評分☆☆☆☆☆

這本書在深度上確實達到瞭一個令人敬佩的水平，尤其是在處理時序數據和構建因果模型的部分，它展現瞭作者對當前前沿研究動態的深刻洞察力。我尤其欣賞其中關於貝葉斯推斷在認知建模中應用的論述，它不僅僅是簡單地介紹瞭方法，而是深入探討瞭在神經科學數據稀疏和高噪音環境下的實際操作難點與解決方案。但是，這種深度也帶來瞭一個明顯的副作用，那就是對計算資源的要求極高。書中介紹的幾個案例，尤其涉及大規模fMRI數據的迭代優化算法，我在個人工作站上進行復現時，發現即便是采用瞭作者推薦的優化庫，運行時間也遠遠超齣瞭預期。這讓我開始思考，對於預算有限的實驗室或初級研究人員而言，這本書的實用性可能會大打摺扣。它更像是為配備瞭頂級計算集群的專業團隊量身定製的指南，而非麵嚮廣大科研愛好者的入門讀物，這一點在購買前是需要讀者充分權衡的。