智能仿生学 / 战略性新兴领域“十四五”高等教育系列教材
¥58.00定价
作者: 张俊秋
出版时间:2025-04-01
出版社:机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111775928
- 1-1
- 547303
- 平装
- 2025-04-01
- 335
内容简介
智能仿生学是一门将生物经过亿万年进化所逐渐形成的低功耗、高效率生物智能体系转换为工程技术领域所需要的人工智能系统的前沿交叉学科。智能仿生研究为科学技术创新提供了新思路、新理论和新方法。本书以智能仿生相关理论与技术为核心,从核心技术、性能表现、高效能与绿色可持续性等多个维度,系统阐述了智能仿生相较于传统工程技术的非凡创新力与显著优越性。本书共8章,从生物智能和人工智能入手,重点介绍了智能仿生结构与材料、智能仿生传感、智能仿生原理及其在导航、算法中的应用,同时涵盖了相关领域内的基础知识及国内外最新的研究进展,相信本书会引起读者对于智能仿生学的广泛兴趣。
本书内容丰富、结构清晰、术语规范,可以作为普通高等院校仿生学、生物学、人工智能、计算机科学与技术,以及工程技术等专业的本科生和研究生教材,也可供相关领域科学技术人员参考。
本书内容丰富、结构清晰、术语规范,可以作为普通高等院校仿生学、生物学、人工智能、计算机科学与技术,以及工程技术等专业的本科生和研究生教材,也可供相关领域科学技术人员参考。
目录
目录
前言
第1章绪论1
11智能仿生学的定义、发展历史及研究
意义1
111智能仿生学的定义1
112智能仿生学的发展历史2
113智能仿生学的研究意义3
12智能仿生学的基本原理4
121智能适应原理4
122智能优化原理5
123智能集群原理6
124智能决策原理7
13智能仿生学的基本原则7
131主动仿生原则8
132绿色仿生原则9
133可持续仿生原则11
134最佳化仿生原则12
14智能仿生交互技术14
141虚拟现实技术14
142增强现实技术21
143混合现实技术22
144贝叶斯网络26
思考题29
参考文献29
第2章生物智能34
21动物的智能行为34
211动物的智能伪装行为34
212动物的智能肢体再生行为37
213动物的智能感知行为38
22微生物智能45
221极端环境微生物45
222非极端环境微生物47
23植物智能48
231植物适应性智能行为49
232典型植物智能行为实例49
24生境智能53
241生境稳定智能53
242自然生态元素智能54
243自然生态现象智能55
244自然生态系统智能56
思考题56
参考文献56
第3章人工智能59
31人类智能与人工智能59
32人工智能的定义与发展62
321人工智能的定义62
322人工智能的发展63
33人工智能的主要技术及应用69
331深度学习69
332机器学习73
333计算机视觉76
334自然语言处理78
34人工智能与智能仿生80
思考题83
参考文献83
第4章智能仿生结构85
41智能仿生结构概述85
411智能仿生结构的定义85
412智能仿生结构的设计思想86
42智能仿生吸附结构86
43智能仿生响应结构90
44智能仿生变色结构93
441变色龙变色原理93
442变色龙启发的智能仿生变色
结构96
45智能仿生温控结构98
思考题99
参考文献99
第5章智能仿生材料102
51智能仿生驱动材料102
511智能仿生电驱动材料103
512智能仿生热驱动材料105
513智能仿生光驱动材料107
514智能仿生磁驱动材料109
52智能仿生变色材料111
53智能仿生变刚度材料112
54智能仿生变弹性模量材料114
55智能仿生形状记忆材料115
56智能仿生人工肌肉材料117
57智能仿生自修复材料119
58智能仿生剪切增稠材料121
思考题121
参考文献121
第6章智能仿生传感128
61智能仿生变阻传感器128
611仿生变阻式传感器原理128
612仿生裂纹结构提高变阻传感器
性能130
62智能仿生变容传感器134
621仿生变容传感器原理135
622仿荷叶微结构提高变容传感器
性能135
63智能仿生磁性传感器139
631仿生磁性传感器原理139
632仿纤毛结构提高磁性传感器
性能140
64智能仿生光导传感器148
641仿生光导传感器原理148
642仿皮肤结构提高光导传感器
性能148
思考题150
参考文献151
第7章智能仿生导航152
71智能仿生导航概述152
711导航152
712智能仿生导航的含义153
72仿生偏振光导航154
721偏振光导航内涵154
722偏振光导航基本原理154
723昆虫偏振光导航机理155
724仿生偏振光导航传感器159
73仿生磁场导航160
731仿生磁场导航概述160
732蝴蝶磁导航机理161
733鸽子磁导航机理162
734海龟磁导航机理167
735仿生磁导航传感器171
74仿生月光偏振导航172
741月光偏振特性173
742蜣螂月光偏振光导航机理174
743仿生月光偏振罗盘178
75仿生蚂蚁双重导航系统182
751蚂蚁双重导航系统182
752仿蚂蚁导航传感器184
思考题184
参考文献185
第8章智能仿生算法192
81智能仿生算法概述192
82基于进化形式的仿生算法193
821遗传算法193
822进化策略194
823进化规划194
83基于生态学的仿生算法195
831入侵杂草优化算法196
832生物地理特征优化算法196
84基于群体行为的仿生算法197
841粒子群算法197
842蚁群算法198
843人工鱼群算法199
844其他算法201
85智能仿生算法的工程应用202
851司法、医疗安全应用202
852人脸情绪识别应用204
853图像超分辨率重建应用206
854唇语解读应用207
855路径规划应用208
思考题208
参考文献209
前言
第1章绪论1
11智能仿生学的定义、发展历史及研究
意义1
111智能仿生学的定义1
112智能仿生学的发展历史2
113智能仿生学的研究意义3
12智能仿生学的基本原理4
121智能适应原理4
122智能优化原理5
123智能集群原理6
124智能决策原理7
13智能仿生学的基本原则7
131主动仿生原则8
132绿色仿生原则9
133可持续仿生原则11
134最佳化仿生原则12
14智能仿生交互技术14
141虚拟现实技术14
142增强现实技术21
143混合现实技术22
144贝叶斯网络26
思考题29
参考文献29
第2章生物智能34
21动物的智能行为34
211动物的智能伪装行为34
212动物的智能肢体再生行为37
213动物的智能感知行为38
22微生物智能45
221极端环境微生物45
222非极端环境微生物47
23植物智能48
231植物适应性智能行为49
232典型植物智能行为实例49
24生境智能53
241生境稳定智能53
242自然生态元素智能54
243自然生态现象智能55
244自然生态系统智能56
思考题56
参考文献56
第3章人工智能59
31人类智能与人工智能59
32人工智能的定义与发展62
321人工智能的定义62
322人工智能的发展63
33人工智能的主要技术及应用69
331深度学习69
332机器学习73
333计算机视觉76
334自然语言处理78
34人工智能与智能仿生80
思考题83
参考文献83
第4章智能仿生结构85
41智能仿生结构概述85
411智能仿生结构的定义85
412智能仿生结构的设计思想86
42智能仿生吸附结构86
43智能仿生响应结构90
44智能仿生变色结构93
441变色龙变色原理93
442变色龙启发的智能仿生变色
结构96
45智能仿生温控结构98
思考题99
参考文献99
第5章智能仿生材料102
51智能仿生驱动材料102
511智能仿生电驱动材料103
512智能仿生热驱动材料105
513智能仿生光驱动材料107
514智能仿生磁驱动材料109
52智能仿生变色材料111
53智能仿生变刚度材料112
54智能仿生变弹性模量材料114
55智能仿生形状记忆材料115
56智能仿生人工肌肉材料117
57智能仿生自修复材料119
58智能仿生剪切增稠材料121
思考题121
参考文献121
第6章智能仿生传感128
61智能仿生变阻传感器128
611仿生变阻式传感器原理128
612仿生裂纹结构提高变阻传感器
性能130
62智能仿生变容传感器134
621仿生变容传感器原理135
622仿荷叶微结构提高变容传感器
性能135
63智能仿生磁性传感器139
631仿生磁性传感器原理139
632仿纤毛结构提高磁性传感器
性能140
64智能仿生光导传感器148
641仿生光导传感器原理148
642仿皮肤结构提高光导传感器
性能148
思考题150
参考文献151
第7章智能仿生导航152
71智能仿生导航概述152
711导航152
712智能仿生导航的含义153
72仿生偏振光导航154
721偏振光导航内涵154
722偏振光导航基本原理154
723昆虫偏振光导航机理155
724仿生偏振光导航传感器159
73仿生磁场导航160
731仿生磁场导航概述160
732蝴蝶磁导航机理161
733鸽子磁导航机理162
734海龟磁导航机理167
735仿生磁导航传感器171
74仿生月光偏振导航172
741月光偏振特性173
742蜣螂月光偏振光导航机理174
743仿生月光偏振罗盘178
75仿生蚂蚁双重导航系统182
751蚂蚁双重导航系统182
752仿蚂蚁导航传感器184
思考题184
参考文献185
第8章智能仿生算法192
81智能仿生算法概述192
82基于进化形式的仿生算法193
821遗传算法193
822进化策略194
823进化规划194
83基于生态学的仿生算法195
831入侵杂草优化算法196
832生物地理特征优化算法196
84基于群体行为的仿生算法197
841粒子群算法197
842蚁群算法198
843人工鱼群算法199
844其他算法201
85智能仿生算法的工程应用202
851司法、医疗安全应用202
852人脸情绪识别应用204
853图像超分辨率重建应用206
854唇语解读应用207
855路径规划应用208
思考题208
参考文献209