本書(shū)以智能仿生相關(guān)理論與技術(shù)為核心,從核心技術(shù)、性能表現(xiàn)、高效能與綠色可持續(xù)性等多個(gè)維度,系統(tǒng)闡述了智能仿生相較于傳統(tǒng)工程技術(shù)的非凡創(chuàng)新力與顯著優(yōu)越性。本書(shū)共8章,從生物智能和人工智能入手,重點(diǎn)介紹了智能仿生結(jié)構(gòu)與材料、智能仿生傳感、智能仿生原理及其在導(dǎo)航、算法中的應(yīng)用,同時(shí)還涵蓋了相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)知識(shí)及國(guó)內(nèi)外最新的研究進(jìn)展,相信本書(shū)會(huì)引起人們對(duì)于智能仿生學(xué)的廣泛興趣。
21世紀(jì)是生命科學(xué)蓬勃發(fā)展的時(shí)期,日益增長(zhǎng)的生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大數(shù)據(jù)催生了生物信息的快速發(fā)展。《中國(guó)生物信息學(xué)2035發(fā)展戰(zhàn)略》面向2035年探討了國(guó)際生物信息學(xué)的前沿發(fā)展趨勢(shì),深入闡述了生物信息學(xué)所涵蓋的不同研究分支的發(fā)展歷史、國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)、發(fā)展態(tài)勢(shì),凝練了生物信息學(xué)的發(fā)展思路和發(fā)展方向,并提出了我國(guó)相應(yīng)的發(fā)展領(lǐng)域和政策建議。本書(shū)為相關(guān)領(lǐng)域戰(zhàn)略與管理專家、科技工作者、企業(yè)研發(fā)人員及高校師生提供了研究指引,為科研管理部門(mén)提供了決策參考,也是社會(huì)公眾了解生物信息學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的重要
眼睛是自然界最精密復(fù)雜的機(jī)器。本書(shū)融合了作者及其團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人視覺(jué)領(lǐng)域、神經(jīng)生理學(xué)領(lǐng)域和仿生學(xué)領(lǐng)域的三十多年的研究成果,從人眼的生理結(jié)構(gòu)和其運(yùn)動(dòng)控制神經(jīng)系統(tǒng)的描述出發(fā),貫穿生物視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,涉及圖像處理、類腦框架及智能決策,直到運(yùn)動(dòng)控制的整個(gè)仿生眼系統(tǒng)。全書(shū)共16章,分別介紹了仿生學(xué)的使命、眼睛的種類和構(gòu)造、眼球運(yùn)動(dòng)的種類與定義、神經(jīng)細(xì)胞的信號(hào)處理原理及數(shù)學(xué)模型、大腦神經(jīng)系統(tǒng)的概述和類腦系統(tǒng)的框架、基于腦干的眼球運(yùn)動(dòng)控制神經(jīng)系統(tǒng)及數(shù)學(xué)模型、上丘的跳躍眼動(dòng)機(jī)制、小腦的基本結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)、大
本書(shū)介紹了環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本序列重構(gòu)和定量算法CircAST,該算法通過(guò)計(jì)算不同組織、不同疾病狀態(tài)下環(huán)形RNA轉(zhuǎn)錄本完整的序列組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及對(duì)環(huán)形RNA基于轉(zhuǎn)錄本水平的精確定量,幫助研究者更有效地篩選出具有潛在功能的環(huán)形RNA可變剪接異構(gòu)體,為更加精準(zhǔn)地全面解析環(huán)形RNA全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本提供了重要的工具,對(duì)環(huán)形RNA功能的深入研究具有重要意義。本書(shū)可供生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、計(jì)算生物學(xué)等學(xué)科的研究人員參考,也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書(shū)。
本書(shū)以人工智能方法和生物組學(xué)數(shù)據(jù)分析為主線,闡述了人工智能中的群智能優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法的基本原理,并探討了如何將這些算法應(yīng)用于生物信息學(xué)相關(guān)問(wèn)題的研究中,如蛋白質(zhì)復(fù)合物挖掘、關(guān)鍵蛋白質(zhì)識(shí)別、疾病基因預(yù)測(cè)、多種組學(xué)(轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)、微生物組學(xué))數(shù)據(jù)與疾病的關(guān)聯(lián)關(guān)系預(yù)測(cè)、circRNA-RBP結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)、RNA甲基化位點(diǎn)預(yù)測(cè)以及藥物發(fā)現(xiàn)等。本書(shū)系統(tǒng)收集整理了生物組學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù),另結(jié)合應(yīng)用問(wèn)題,從人工智能算法設(shè)計(jì)到具體流程計(jì)算,再到結(jié)果分析,均給出了詳細(xì)步驟,以上均是本書(shū)的特色所在。
無(wú)論是運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng),還是腦神經(jīng)系統(tǒng),神經(jīng)元都是其基本單元,信息都是在神經(jīng)元上產(chǎn)生并先在其自身的不同位置間相互擴(kuò)散后,才向外擴(kuò)散、傳播的,因此,生物智能的基礎(chǔ)和核心是神經(jīng)元信息產(chǎn)生、發(fā)展、擴(kuò)散以及信息處理問(wèn)題,這使得研究神經(jīng)元信息產(chǎn)生、發(fā)展、擴(kuò)散的時(shí)空動(dòng)態(tài)過(guò)程以及結(jié)合該過(guò)程的信息處理變得十分必要,也是建立新的智能理論和方法的基礎(chǔ)與核心。 本書(shū)基于作者主持的國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)“納米級(jí)精密定位及微操作機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)”、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“基于SEM的納米器件制造中多機(jī)器人操作機(jī)理與自主協(xié)調(diào)控制研究”
經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的生命演化,生物將24小時(shí)的時(shí)間約定烙印在最本質(zhì)的生命代碼中,進(jìn)化出了演奏生命樂(lè)章的生物鐘系統(tǒng),用來(lái)調(diào)控生物體的幾乎全部生理及行為過(guò)程,賦予生物對(duì)外界環(huán)境條件變化的預(yù)知性和適應(yīng)性。所以大自然中那些讓我們感嘆良久的默契,其實(shí)是生物鐘賦予的秩序。本書(shū)讓小讀者們?cè)诹私馍镧娫淼耐瑫r(shí),能夠遵循生物鐘的運(yùn)作規(guī)則,在正確的時(shí)間做正確的事情,而使得自身機(jī)體的生物鐘節(jié)奏更加優(yōu)美。本書(shū)配以精美彩插,讓小讀者對(duì)生命規(guī)律有更直觀的認(rèn)知。
本書(shū)共分為8章,內(nèi)容涵蓋深度學(xué)習(xí)與生命科學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系,深度學(xué)習(xí)的主要計(jì)算框架,深度學(xué)習(xí)在生物圖像、語(yǔ)音、序列等重要生物數(shù)據(jù)上的應(yīng)用。