认知科学的几个基础假设
刘晓力
一、认知科学概况
认知科学是以研究人类认知过程、智能和智能系统、大脑和心灵内在运行机制的一门学科。20世纪70年代(50年代？)兴起，是心理学、语言学、神经生理学、计算机科学、哲学和人类学的交叉学科。
认知科学不同的研究进路
认知科学依据不同的问题领域和研究方法划分为不同的研究进路
心理学进路
语言学进路
生物物理学进路
神经生理学进路
人工智能进路
广义进化论进路
复杂性科学进路
认知科学的起源
认知科学起源于不同学科领域，特别是：
图灵机概念的产生
人工智能研究的兴起
心灵哲学中以普特南（H.Putnam）和福多（J.Fodor）为代表的“功能主义”理论的确立
心理学和语言学乔姆斯基（A.N.Chomsky）等反对激进行为主义的“认知革命” .
认知科学所引发的一些基础问题成为20-21世纪之交涉及领域广泛、争论最为激烈的世界性的科学和哲学的热点问题。认知科学不同的研究进路，决定了关于它的哲学观上的巨大分歧和各种研究范式的激烈竞争。
二、认知科学的几个基础假设
D.Kirsh （1991）提出认知科学（人工智能）的五大问题
1）知识和概念化是人工智能的核心吗？
2）认知能力及其所预设的知识能否脱离其有机体进行研究？
3）认知的知识形态或信息形态的轨迹是否可用类自然语言描述？
4）学习能否与认知相分离加以研究？
5）是否有对于所有认知的统一结构？
这些问题最重要的是我们对于心灵哲学中的三个方面问题的困惑和困难
1、意向性问题
2、意识问题
3. 心灵是否是涉身的？
Mark Johnson总结30年来认知科学的成就对传统哲学的挑战时说，认知科学的三大发现是：心灵本质上是涉身的；
思想大部分是无意识的；
抽象概念大多是隐喻的。
70年代以前认知科学主要是基于理性主义的符号运算传统。
70年代以后，许多人认为，“理性绝不是宇宙的先验特征，理性也不是与身体无关的人类心灵的先验特征。心灵依赖于身体的生理结构，是由人的身体的特殊性质，由人脑的神经结构的特殊细节，由我们在世界中的日常举止的特殊情况塑造的，理性、心灵、概念、推理、思维等都是涉身的。”
三．人工智能的基本信念及认知科学的基础假设
人工智能的基本信念
（1）认知和智能活动是信息处理过程。
（2）人工系统可模拟生命和智能过程。
（3）通过研究虚拟世界各类人工智能的详情可以把握真实世界人类认知和智能的基本性质。（4）虚拟世界与真实世界具有同样的实在性。
这些信念事实上基于认知科学如下一些基本假设
1）功能主义假说
功能主义是认知科学的最基本的假定。
心理学“认知革命”的结果是诞生了认知心理学，即心理学的信息处理理论。把智能有机体视作接收、存储和处理信息的信息处理系统。认知是信息加工的过程或计算过程。
普特南（ H. Putnam ）对功能主义的标准表述：人类心理状态就是大脑的计算状态，要理解心理状态就必须进行抽象，就像我们在编程或使用计算机时，对硬件进行抽象一样，心理状态就像软件（普特南1观点1960’s ）。计算机隐喻是功能主义的基本隐喻。
塞尔对功能主义的描述：心智之于大脑，如同程序之于硬件，因此即使不研究神经生理学，也能研究心智。程序是至关重要的，与它在计算机中的实现毫不相干，心智的功能与载体无关。
随着后来联结主义的兴起和发展，功能主义的计算机隐喻面临着一定的挑战，甚至普特南后期也放弃了早期的功能主义的普特南?观点：“人脑是否能被模型化为计算机这一问题远远悬而未决，但我不再坚持心理状态与计算状态同构的思想了”。
2）物理系统符号假设
物理系统符号假设是纽厄尔（Newell）和西蒙（Simon）1976年提出的理解人类认知行为的计算主义形式化认知模型，为此提供理论基础和进一步阐释的有Chomsky, Minsky, Fodor and Pylyshyn等.
认知科学的先驱纽厄尔（A.Newll）和西蒙（H.A.Simon）曾乐观地宣称：“作为一般的智能行为，物理符号系统具有的计算手段既是必要的也是充分的”。“所有人类认知和智能活动经编码成为符号，都可以通过计算机进行模拟”。
一个物理符号系统有两个特点：（1）遵从物理定律，可以由任何可能的物理机体——如人脑或计算机——来实现的系统。（2）不局限于人的符号系统，任何可以为认知器官或认知功能分辨的有意义的模式都可以归入符号系统。
物理符号包括印刷文字、光波、声波符号，计算机构造系统，人的神经系统，大脑的神经元等。
一个完善的物理符号包括：输入符号，输出符号，存储符号，复制符号，建立符号结构，条件性迁移。
符号主义范式
在物理系统符号假设下，诞生了认知科学中的符号主义研究范式，而且至今这一研究范式仍然具有生命力，同时也产生了许多难以克服的困难。
符号主义采用经典一阶逻辑工具，寻求知识的符号表征和计算，特点是自上而下。
这一假设受到来自联结主义和动力系统理论和整体论的挑战。
3）联结主义假设
联结主义受大脑神经网络研究的启发。80年代以来，随着不依赖于大脑研究认知和心智的功能主义在理论上困境的加深，开始掀起认知神经科学研究，以人工神经网络、计算神经科学、神经计算等名义实践着联结主义思想。
联结主义的核心是，认知和智能是从大量单一处理单元的相互作用中产生的。核心概念是“并行分布式信息处理”。
目前普遍认可的大脑的功能和特征有：
大脑是一个神经元联接的巨型复杂系统。
大脑神经元个数大约是1012 ，其不同的联结方式至少有6×1013种以上。
大脑中的信息处理建立在大规模并行计算的基础上。
大脑具有很强的容错能力和联想能力，而且善于概括、类比、推广。
大脑功能虽然受先天因素制约，但后天的经历、学习、训练和文化环境作用等起重要作用。大脑具有很强的自组织和自适应的特性。
联结主义范式
从1943年麦克洛克和皮兹的《神经活动中内在观念的逻辑运算》到1986年鲁梅哈特和麦克莱兰德《并行分布处理：认知的微观结构》出版，经历40年联结主义在20世纪80年代重新复兴，成为继符号主义之后真正有竞争力的认知科学研究范式。联结主义是要模拟发生在人类神经系统中的认知过程，不同于符号主义之处在于强调，“构架至关重要”。
它的特征是自下而上的：
内在并行性
分布式信息存储
容错性
自适应性（通过学习）
4．行为主义
自1925年华生提出“行为主义心理学”，建立了“刺激-反应”的心智解释模式，否定人类心灵的存在。
新行为主义者引入“中介变量”概念，将“刺激-反应” 模式发展为“刺激-中介变量-反应”模式，用行为与刺激、行为与环境之间的函数关系来体现和解释心智的内在存在。
新激进行为主义更强调行为、环境、心智三者互动的解释原则。
认知科学中的行为主义吸收新行为主义思想，认为心智是可以信息加工的，心智表现为认知行为，而行为不是有机体对刺激的单一的反应，而是表现为高度整合的功能，心智在与环境的作用中得到进化。
纳金斯强调世界是一个和谐不可分割的整体，人类行为的核心在于考察行为主体与环境之间的
函数关系，这种关系涉及行为主体、行为环境和行为结果。
托尔曼认为，有目的的行为是利用环境作为手段和方法的。产生行为的环境是一个充满各种途径、工具、障碍的环境。有机体为了达到目的，必须把途径、工具、障碍等作为中介，与之进行特殊形式的交流。
动物和人类对于中介的“手段-对象”具有选择性，使有目的的认知具有“认知色彩”，有机体的认知选择性通过整体行为的“符号-格式塔”学习，建立起“认知地图”。
行为主义在人工智能中的体现是控制论、自动机理论模型、遗传算法、人工生命和自主机器人的研究。因为行为主义适合解决环境交互型运动控制问题。
例如，布鲁克斯认为，人工智能应当强调现场化、实体化、智能化和突现性。在机器人在进行认知活动时，一种行为结构可以包容或控制另一行为的结构。
布鲁克斯（R.Brooks）基于行为的机器人研究
布鲁克斯宣称，将建造一种完全自动的、能动的行为者（创造物），它们与人类共存于世界上，并被人类认可是有自己权利的智能存在。创造物在它的动力环境中必须以随机应变的方式恰当处理问题。它们应有多种目标，能适应环境，也能利用偶发环境。方案是把复杂系统分解为部分建造，再连接到复杂系统中。
在他设计的机器人中，控制不同层次直接与环境作用，因此他宣称根本不需要表征。
早期的艾仑（Allen）会沿墙走、识别门口。
后来赫伯特（Herbert）可躲避障碍物，拾起饮料罐。
格根斯（Genghis）有6条可独立控制的腿，它可以利用感应器监控信息，产生新行为。遇到障碍拾时，表现出自主学习和适应的能力。
还研制了有更强功能的阿提拉（Attila）和有类似人的外貌的机器人考格（Cog）。
5.动力系统理论（dynamical systems theory）假设
动力系统理论是运用复杂性思想将人类认知过程和智能行为看作复杂的动力系统，用微分方程来表达，其核心概念是“吸引子”。动力系统理论期望对认知功能提供不同于符号主义和联结主义的新解释，认为这种理论是对人类认知的最好的描述。并且主张有可能代替符号主义和联结主义范式，成为第三种新的认知科学范式。
6．非还原的物理主义假设
狭义的物理主义是指20世纪30年代维也纳学派提出的以物理语言统一科学的主张（Carnap）；
广义的物理主义是一种科学还原的理论主张，主张从物理层次上对所有现象做出彻底的说明。认知科学中的物理主义认为，“每个心理过程在大脑中都有一个平行的物理过程，心理对象的每个特性都明确地对应于大脑过程的某个物理特性。”
非还原的物理主义是弱化了的物理主义。
认知科学中的非还原的物理主义首先否认精神实体的独立存在，同时，否定将人类认知活动完全用有机体的物理、化学语言描述，否认人类认知活动可以完全还原为大脑神经的生理活动。但斯佩里90年代以前、克里克等持有强物理主义。
从心身类型同一论到功能主义的发展反映了由还原的强物理主义到非还原的弱物理主义的转变。转变过程中，Davidson提出了作为非还原的物理主义基础的心身附随关系思想。
Putnam基于功能主义提出了心理状态多重实现论题。
7.还原论与整体论
四、认知科学的计算主义纲领
在功能主义假设下，目前占据认知科学主流的是认知科学的计算主义纲领。
计算主义纲领的核心是认知的本质是计算。
认为一切认知过程和智能行为都是可计算的。
这一纲领从诞生之日起，就面临着来自各方的挑战。
马尔（D.Marr）的三层次理论
对于研究复杂的信息处理系统，人们已经普遍接受了马尔的三层次理论，即分为计算理论层、表征与算法层以及实现层。
其中，计算理论层解决的是“处理信息（计算）的目的是什么”、“用什么理论处理”，以及“说明所用理论为什么能达到此目的”等问题。
计算理论层是最基本，也是最困难的。
算法层要对计算理论找到具体的算法，尤其是，输入和输出的表征是什么，转换的算法是什么。实现层是将表征和算法转化为可执行程序。
即使解决了计算理论层和算法层的问题，还有一个实现层的问题，计算是否可实现，还有一个计算的时间复杂性和空间复杂性问题。
如果求解一个问题，需要过量的时间和存储量，即使有算法存在，实际上也是不可解的。
丘奇图灵论题断言，可计算性是不依赖于形式系统的选择的。
所有合理的计算模型都是等价的，即所判定的语言类都是相同的，计算能力是一样强的。
但是，在复杂性理论中，模型的不同选择会影响时间复杂度，在一个模型上线性时间内可计算的问题，在另一个模型上就不一定是线性时间内可计算的。
1. 什么是可计算的，
什么是不可计算的？
可计算的问题就是存在算法可解的问题。
一类问题称为可计算的，即存在算法可解这一类问题中所有的问题。
一类问题不是可计算的，即不存在算法解这类问题中的所有问题。
一系列不可计算问题
1）. 停机问题是不可计算的。
2）. 程序验证问题是不可计算的
3）. 检查一个图灵机是否接受一个给定的输入符号串是不可计算的。
4）. 如下的“波斯特对应问题”是不可计算的。
……
一个重要问题：认知是可计算的吗？
在功能主义假设下，认知科学家的基本任务是探究在人类心智中发生的表征和计算的具体类型、机制和形式。
2.认知可计算主义纲领的核心
认知可计算主义纲领的核心——认知的本质是计算。
其最初的含义是，作为信息处理系统，描述认知和智能活动的基本单元是符号，无论是人脑还是计算机，都是操作、处理符号的形式系统。
1）认知和智能的任何状态都是图灵机的一种状态，认知和智能的任何活动都是图灵意义上的算法可计算的。
2）认知和智能的任何活动都是信息的收集、存储和处理的过程，因此都是算法可计算的。
自20世纪70年代，这一思想上升为统帅认知科学和人工智能的强纲领。
在这一纲领下，认知科学有两种基本工作范式：符号主义、联结主义。这一纲领至今仍有着强大的生命力。
质疑：是走向计算主义？还是一条新的研究进路？
3.对认知可计算主义的质疑
质疑认知可计算主义的几条路线：
哲学路线（现象学、反行为主义……）
生物学和复杂性科学路线（大脑的特异性、意识的自指性……）
计算机技术路线（DNA计算机、量子计算机、其他超越图灵机的各种设想……）
诉诸哥德尔定理
哥德尔不反对用不完全性定理作为推出“人心胜过计算机”的部分证据。
但不完全性定理不能作为“人心胜过计算机”论断的直接证据，要推出如此强硬论断还需要其他假定，例如“理性提出的问题理性都能解答” 。
哥德尔首先严格区分了心（mind）、脑（brain）、计算机（computer）的功能。
人类大脑的功能不过像一台计算机。
心-脑同一论是我们时代的偏见。
心的可计算主义是应当批判的。
假定存在超过人心的机器我们能证明吗？
哥德尔认为，根据第二不完全性定理，不排除存在一台超过人心的计算机的可能，但是，假定有这样的机器，我们或者不知道它的详情，或者不知道它能够如我们期望的那样准确无误工作。为什么？因为我们无法消除内涵悖论（罗马教堂、上帝、机器觉知程序吗？）。
4．复杂性科学的观点
1）大脑结构的复杂性
许多人认为，与现代计算机不同，大脑不是一种通用图灵机，大脑的每一部分都是特异化的，并且是在相互作用中完成整体心智活动的，体现出一种内在的、依存性的、整体自涌现的形式。
协同学领袖哈肯（H.Haken）曾经预言，“从长远的观点看，有希望制造出以自组织方式执行程序的协同计算机来模拟人类智能”。
哈肯在1996年的《大脑工作原理》中，系统阐述了他的脑活动和认知的协同学研究结果。
但事实上，目前，我们除了对大脑神经元及其联接在量级规模方面的复杂性有一些描述外，对其功能的复杂性并没有深刻研究，特别是没有有关复杂性测度的结果。
我们对大脑的功能和运作机制的复杂性仍然很无知。迄今提出的50多种人工神经网络模型，虽然广泛用于模式识别、图象处理、控制和优化、金融预测与管理、通讯等领域，但最大的困
难是，仍然不能解决人的意识问题。
莱道文（Radovan）1997年已经证明，目前的人工神经网络模型的计算能力与用传统符号逻辑方法所得的计算能力没有差别。
2）意识的复杂性
克里克（F.Crick）提出惊人假说：
“现在是可以用科学的方法研究意识的时候了，人的意识和精神活动完全由神经细胞、胶质细胞的行为和构成方式、以及影响它们的原子、离子和分子性质所决定”。完全由物理化学规律支配，果真如此吗？
意识的最重要特征是的它的意向性、自明性，或称自指性，依照彭罗斯的观点，这些特征显然是超越逻辑的，因此是超越目前的算法的。
卡普坦尼（G.Captain）1997年证明，符号逻辑方法不能完全描述意识现象。
依照彭罗斯（R.Penrose）在《皇帝新脑》（1989）和《大脑的影子》（1994）中的说法，目前我们的物理理论，甚至包括量子力学还无法刻画意识的规律，需要一种建立在微管理论基础上的新的量子力学理论。
艾德尔曼（G. M. Adelman）在1998年的《意识的空间》中认为，人的意识和心智活动是动态的达尔文过程，所有行为现象都是由神经细胞活动的时空模式决定的，意识和心智活动无非是大量神经活动中模式选择“胜者为王”的结果。
艾德尔曼强调的恰是意识的自涌现机制，和它的不可计算的特性。
但是，依照遗传算法之父和复杂性科学先驱霍兰（J.H.Holland）在1998年《涌现》一书的说法，我们目前还没有理论和模型能够清楚地表现意识的自涌现的现象。
事实上，我们不但没有理论和模型，甚至还没有这样的人工系统，能显示每个神经元主体与成百上千的通过突触连接的其他神经元主体之间的相互作用。
著名的裂脑研究专家，诺贝尔奖获得者斯佩里（R.W. Sperry）1991年指出：精神和意识是大脑的整体性质。在认知过程中，神经元事件可看成是嵌入在更高层次的因果现象之中。
在大脑活动的因果链中，意识经验以不可还原的突现形式出现在大脑过程的较高层次（认知层次）上。这些突现的心灵实体不仅在认知水平上相互作用，而且，对作为组成成分的神经元的活动实施自上而下的控制。
我们不能再认为，仅靠化学和分子生物学能对大脑功能作出完整的解释。统一的主观意图必定因果地控制每个脑半球的神经元的激发模式。人的包括信仰和价值观念的整个精神系统具有因果效力地控制大脑行为。
3）认知过程的复杂性
霍兰对复杂适应系统（CAS）的研究对认知科学研究提供了非常好的范例。
他提出CAS的4个特征（聚集、非线性、流、多样性）和3个机制（标识、内部模式、积木）
从抽象角度讲，人类认知过程事实上构成了复杂适应系统（CAS）的一个子系统。
由于霍兰的研究基本上是一种描述性的，还有一个寻求一般原理，并进一步数学化的过程，因此仍在探索之中。
关于认知的复杂系统的研究，已经提出了两个模型，B A模型和B C I模型。
关于自相似现象，小世界现象的研究，B A模型发现，自相似的出现与偏好连结的机理有关。
由此有人提出两个设想：
1）复杂系统性质的出现，不完全在于系统的规模，而是在一定的规模下，取决于系统内连接的机理，比如偏好。
2）在一定的规模下，利用连接机理，可以利用模型研究“涌现”等现象，如果对网络的节点赋予一定的含义，那么，从大量的类似事物中能否出现“概念”？
B C I的出现，使很多人认为，在信息处理的意义上，人脑与电脑的本质是一致的。
借用生物脑的知识，对人工智能的发展是十分重要的。
对生物脑的发展起关键作用的进化在某种意义上是适应环境的优化，人工智能是否可以借用？根据B A和B C I的尝试，有人提出：
能否利用复杂系统的“涌现”现象，研究智能中的“创新”、“概念”等问题？
能否利用生物脑的知识改进人工智能，例如，进化对人工智能的作用？
生物脑与人工脑互补，结合工作的可能性？
人——机结合的途径与可能？
4）常识知识结构的复杂性
认知科学目前的最大的难题是语言和常识知识（默会知识、背景知识）问题。
符号主义范式早期在证明几何学定理、弈棋、定理再发现，以及运用逻辑演算和少量现实世界背景知识就可精确控制的一些领域取得了成功。
但是，人们很快认识到，日常生活中要解决的大多数问题无法归入少数几种因素的形式组合。至少机器语言翻译的经验告诉我们，人类认知是与真实世界的大量背景知识相关的（机器翻译要过五道关）。
认知科学工作者试图发明一些解决日常生活实际问题的程序，致力于按照规则的观念阐明必要的背景知识，寻求最小知识系统。
人们猜测，只要抽象出真实世界中那些对于求解问题非常重要的特征，机器就能给出这个抽象世界足够的背景信息，并智能地思考简化了的人工世界中的对象及其关系，从而实现模拟真实世界的目的。
最初的努力是试图建构嵌入机器的“微型世界”，微型世界是对真实世界特征的极大简化。
不幸的是，如休伯特·德莱弗斯（H. Dreyfus）所说，“微型世界不是世界，而是孤立的，缺乏意义的不毛之地，不能指望这样的不毛之地生长出我们日常生活的多彩世界”。
由于上述困难，人们寄希望于从尽量少的知识集合出发，通过形式化手段演绎出整个知识系统。1975至今，开始进入寻求极小常识知识集合的阶段。
极小常识系统有明斯基的“框架”程序和尚克（R. Schank）的“脚本”程序、麦克德莫特（D. McDemott）和多伊尔（J. Doyle）和赖特（R. Reiter）的“非单调逻辑” 、麦卡锡（J. McCarthy）的“化界系统”，以及麦克德莫特的“时态逻辑” 等。
但事实上，这些结果都只能完成某一范围的局域性特定任务，难以真正广泛通用。
最重要的是常识知识结构本身的复杂性我们很少了解。
1985年德克萨斯奥斯丁微电子和计算机中心开始启动的常识知识数据库的重大项目，预计包含上亿条逻辑语句，由于难以摆脱用机器程序处理日常问题所遇到的“组合爆炸”问题，目前仍在艰难进行之中。
5）复杂性和不可计算性
具有复杂性的对象未必是不可计算的
非决定性与不可计算性的区别
是否存在不可计算的认知对象？
彭罗斯说：“这个世界很可能是决定性的，但同时却是不可计算的，这样，未来有可能以一种在原则上不能计算的方式被现在决定”。
五．倡导“认知是图灵算法不可完全的”新理念
认知科学范式的转换已经启示我们，基于规则的“认知可计算主义”纲领的局限性，应当拓展“计算”概念。
因此我们主张建立以“认知是算法不可完全的”理念为基础的研究纲领和研究范式,寻求新的计算模型。超越图灵计算？
例如，自然机制+算法的模式：可以归约为经典图灵机计算层面的问题，就采用算法计算；不能归约为计算层面的问题就引进“自然机制”。
自然机制包括生物学机制和量子物理机制等。
目前有人倡导的“生物学计算”就是一种新的模式。它指的是人工培养的神经元在一个适宜的营养基中进行生物学意义的生长，根据构建系统的计算要求完成定型。
它既不同于作为抽象神经元计算机模型的人工神经网络，也不同于用于解决复杂问题的利用DNA分子的化学性质的DNA计算机，指的是人工培养的神经元，可以进行真正生物学上类似人脑那样的操作。
另一种思路是在神经元集群层面援用量子物理机制对意识局部建模，进行人工意识研究。
可能获得突破的几条路：大脑科学的新进展，生物学进展，人机交互系统，复杂性科学的进展
但是能否像另一批乐观主义者所预期的“以自然为基础的”半人工智能已经走在快车道上，40年之内就能造出堪与人脑相匹敌的智能来，我们拭目以待。
脑与认知科学的区别 脑科学和认知科学都是智能科学与技术的重要组成部分。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，揭示人脑的本质。认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学。 一．本质上的区别 脑科学是智能科学的本质基础。大脑是人类的核心，是人类高级于其他物种的本质所在，是人类智能的发源地。众所周知，人们的一切思维、行为都受到了脑的控制。在平时的生活中，我们需要使用大脑，让它来支配我们完成各种事务。脑科学的研究是为了赋予机器与人类相近的智能系统，所以要想让机器更好的服务于人类，我们必须要着手于大脑的探究。? 认知科学是智能科学与技术的中间体。诺贝尔奖的得主弗兰西斯?克里克在其著作《惊人的假说——灵魂的科学探索》中提出“人的精神活动完全由神经细胞、胶质细胞的行为和构成及影响它们的原子、离子和分子的性质所决定”。因此建立认知科学的激励的一个更深刻的原因是，人们要深入研究人自己的大脑和精神世界。顾名思义，认知科学是研究人认识和适应周围世界的过程以及与认知过程有关的神经系统及大脑的机理，人类感知和思维信息处理过程的科学。作为智能科学的中间体，它以脑科学研究为基础，同时也反作用于脑科学，并未智能科学的应用提供了重要的基础。 二．研究内容的区别
人类从三个不同层面全面的研究大脑。第一个层面是生物学家和精神网络专家的战场，第二个层面是脑波技术专家和系统论专家的战场，第三个层面是哲学家和物理学家的战场。脑科学涉及的研究范围很广，主要有以下几方面。 1.脑科学研究的一个重要方面是对神经网络复杂构建中的单 个元件神经元以及神经元通信问题的研究。 2.脑科学对有关学习、记忆、语言、思维等高级神经活动的 机制的研究。 3.发育神经生物学的研究是脑研究的一个重要领域。 4.脑高级功能的研究。主要包括：感觉整合与认知的形成机 理；脑高级功能的功能定位及其动态变化过程与机理；大 脑神经网络功能连接属性及其动态分析等。 5.脑科学的研究是实现超极人工智能的必要前提。脑科学从 分子水平、细胞水平、行为水平和整体水平对脑功能和疾 病进行综合研究，并从脑的发育过程了解脑的构造和工作 原理。 认知科学研究目标旨在探索智力和智能本质，建立认知科学和新型智能系统的计算理论，解决对认知科学和信息科学具有重大意义的若干理论基础和智能系统实现的关键技术问题。 下面对认知科学的研究方面进行总结。 1.学习与记忆过程的信息处理 2.思维、语言认知问题
教科版科学五年级上册科学知识 第一单元 1.种子发芽的必须条件是水分、空气、适宜的温度。 2.种子发芽可以不需要阳光，但生长需要阳光。 3.植物生长需要泥土、水份、阳光、空气、适宜的温度。 4.蚯蚓喜欢生活在阴暗、潮湿的环境中。 5.各种动物都喜欢生活在一定的环境里。 6.生物的生存除了需要一定的自然条件外，它们彼此之间也是互相依赖，互相影响的。 7.食物是动物生存最重要的需求之一。 8.生物之间这种像链环一样的食物关系叫食物链。 9.食物链中能自己制造食物的生物叫生产者，直接或间接消费别人制造的食物的生物叫消费者。 10.食物链通常从绿色植物开始，到凶猛的肉食动物结束。 11.同一种植物会被不同的动物吃掉，同一种动物也可以吃多种食物。生物之间这种复杂的食物关系形成了一个网状结交食物网。 12.像生物和非生物我们可以把它们看成一个生态群落。 13.自然界里某一区域的生物形成一个平衡的整体叫生态系统。 14.如果生态系统的一个环节受到破坏，整个生态系统就会失去平衡。 15.自然界和生态瓶一样,如果环境条件受到破坏,生物的生存就会受到影响。 第二单元 1. 向电灯这样可以自己发光的物体叫光源。 2. 像这样，从不同侧面照射得到的物体的影子叫投影。 3. 影子的形成必须有光源、屏幕和遮挡物。 4. 影子的长短与光源的位置、角度有关。 5. 影子的大小和光源到物体的距离有关。 6. 影子的形状和被照射的物体侧面有关。 7. 古代的人利用日影观测仪计时。 8. 小明发现大树的影子朝西，那太阳在东边。 9. 光以直线形式传播，速度以每秒30万千米。 10.光碰到镜面改变了传播方向，被反射回去，这种现象叫做光的反射，反光也是以直线形式传播的。 11.运用光的反射的有额镜、反光镜。 12.太阳表面温度达6千多摄氏度，内部则达2千多万摄氏度。 13.吸热本领最强的是黑色的粗糙物体。 14.物体和太阳光垂直升温快。 15.人们对太阳能的利用有：太阳灶、太阳能电板、点燃奥运圣火、太阳能热水器。 16.汇聚太阳光的方法有凹面镜、凸透镜。 17.光弱时瞳孔放大，光强时瞳孔缩小。 第三单元 1、地形及地形的特点： 2、地球上海洋面积比陆地面积大；我国西部多高山，东部多平原。 3、地震和火山是地球内部运动引起的。地球内部分为地壳、地幔、地核三部分，绝大部分的地震发生在地壳内，火山活动与地幔和地壳的运动有关。 4、地球内部的运动是地表形态发生不断的变化，这种变化有时表现出来是很猛烈的，像地震和火山，有时是极其缓慢的变化，像喜马拉雅山年复一年的隆起。地球表面的很多变化都是在流水、风、冰川、海浪等自然力的作用下很缓慢的进行的，我们在短时间内难以察觉。 5、很多的高山是因为板块的挤压后隆起形成的，很多的峡谷是板块拉伸后形成的断裂谷。 6、岩石变化的原因有冷和热的作用、流水的作用、植物的作用、动物的活动等。 7、由于受水、大气、气温或动植物的作用，岩石破碎，这种现象叫风化。 8、土壤分层实验中，最底层是沙砾（小石子），中间是沙和粉沙，最上层是颗粒最小的黏土，浮在水面上的是一些植物残体。 9、土壤是沙、小石子、黏土、腐殖质、水和空气等物质的混合物。 10、土壤是地球上最有价值的资源。在每立方米的土壤中，生活着几十亿个生物体。土壤为他们提供了食物和生存空间，也为人类提供了衣食住行的材料来源。而所有生活在土壤中的生物的残体和排泄物都能使土壤的腐殖质更丰富。动物和植物的根能松动土壤，为空气和水营造空间。 11、雨点降落时的力可以打散并建起土壤的微粒，雨水在地面流动时，携走了这些微粒，一部分土壤便被带走了，这就是侵蚀。雨点降落到地面便是土壤被侵蚀的开始。 12、影响土壤被侵蚀程度的因素有土地坡度的大小、有无植物覆盖、降雨量的大小等。 13、在坡度大的地方，河流流速快，土地会被侵蚀；在坡度小的地方，河流流速慢，会发生沉积。所以一般大江大河的下游和入海口往往是平原。 14、自然界中每时每刻都由侵蚀和沉积的现象发生。侵蚀使得一些地面突起的地方土壤流失，而沉积却填平了一些低洼的地方，侵蚀和沉积形成了地球上不同的地形地貌。 15、流水、风、冰川、波浪和重力都回侵蚀土地。 16、房屋应该建在坡度比较平缓的地方，在坡度较大的地方应该植树和种草，减少雨水对土地的侵蚀。 第四单元
第二十四章生活中的科学常识 第一节生活常识 1 ?物理常识 挑选瓷器：用手或其他物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好坏。因为有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还用辨别音调，观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的。 监测灾情：通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。因为次声波是频率低于20赫兹的声音，人类无法听到。一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生，通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。 汽车前窗：除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的。当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在车的前上方，而路上的行人是不可能出现在上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉，避免因平面镜成像而造成事故。 水管黏手：寒冷的天气，用手触摸自来水金属管时，好像对手有一种黏力”自来水的金属管是热的良导体，当用手接触它时，手上的热量被金属迅速吸收并传走，手表面皮肤层的水分会立即遇冷凝固，将手和自来水管黏”在一起。 2?化学常识 食品保存：为了防止食品受潮、变质或变形，常在食品袋内充入二氧化碳或氮气；或在袋内放干燥剂：生石灰、氯化钙主要是吸水，铁主要是吸收氧气和水；或采取真空包装。 雨后天清：夏日雷雨过后，人们会感到空气特别清新，是因为在闪电时，发生了化学变化，空气中的有些氧气变成了臭氧。浓的臭氧很臭，具有很强的氧化能力，能够漂白与杀菌。稀薄的臭氧会给人以清新的感觉。雷雨后，空气中会弥漫着少量的臭氧，因此人们会感到空气清新。 陈酒更香：白酒的主要成分是乙醇，把酒埋在地下，保存好，放置几年后，乙醇就和白酒中较少的成分乙酸发生化学反应，生成的乙酸乙酯具有果香味。上述反应虽为可逆反应，反应速度较慢，但时间越长，也就有越多的乙酸乙酯生成，因此酒越陈越香。 真题链接 F列关于石灰的说法错误的是（） A ?生石灰通常可以作为食品干燥剂 B ?澄清石灰水放置在空气中易变浑浊 C?汉白玉与石灰石的主要成分相同D.烈火焚烧若等闲”指熟石灰的高温煅烧
人类智能与人工智能 姓名：康李伟学号：2015387950721 学院：生化学院 随着信息技术的发展，人类把最新的计算机技术应用于各个学科，对这些学科的认知也进入了日新月异的发展阶段，促使大量的新的研究成果不断涌现。机器思维和人工智能在未来发展的可能性和重要性有其值得重视的一面，但机器思维只是人的思维在一定程度上的延伸和补充，而不是一种独立的思维，机器思维同人类思维二者虽然存在着一定的相似之处，但由于其思维的物质承担者不同，在智能活动中的地位和思维程序也不同，所以有本质的区别。 什么是人类智能呢？人类智能就是人类认识世界和改造世界的才智和本领。人类之所以能成为万物之灵，是因为人类具有能够高度发展的智能。它包括“智”和“能”两种成分。“智”主要是指人对事物的认识能力；“能”主要是指人的行动能力，它包括各种拔能和正确的习惯等等。人类的“智”和“能”是结合在一起而不可分离的。人类的劳动、学习和语言交往等活动都是“智”和“能”的统一，是人类独有的智能活动。意向是人类智能的一个重要方面。人的活动是有目的的、自觉的活动，一刻也离不开自己意向的主导。注意、需要、意图、情绪、意志、理想等都是人的意向活动形式。保持积极的意向、恰当的情绪和顽强的斗志等等，对人类智能的发展和发挥是十分重要的。思维是人类智能的核心。人类智能的特点主要是思想，而思想的核心又地思维。“人是一种思维的动物”，没有思维就没有人类的智能。有了思维，人类才能形成各种较复杂的意向，从而主导着人的活动，表现出人类所特有的自觉能动性。有了思维，人类才能探索自然界的奥秘，发现自然现象背后的规律。有了思维，人类才能发明各种技术，突破自己认识器官和行动器官的限制，大大提高改造世界的能力。 而人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。 人工智能的本质是对人类智能思维的模拟从方法论上讲模拟一般分为 两种结构模拟和功能模拟结构模拟方法根据系统之间形态结构的相似性运 用物理模拟和数学模拟方法用模型去模拟对象通过模型来间接地研究原型 的规律性这种传统模拟方法在科学技术的发展过程中发挥了巨大的作用。 但是当系统之间在形态和结构上相差极大，或原型的结构机制没有得到充分的理解时，结构模拟方法就很难进行对人脑进行结构模拟，就是仿照人脑的结构机制试图制造出类人脑，其模拟的前提是人脑这个原型的结构机制已有了可靠的理解。但是由于人脑这一巨大系统的极端复杂性，当代脑科学尚没
认知科学的评比 科学在20世纪的发展有两条线索，一条是以物理科学为代表的，如相对论、量子力学以及后来的混沌。物理学在20世纪是科学的样本，可以看看波普尔、卡尔纳普、库恩、查尔默斯等均以物理学为样本建立起自己的科学哲学理论。而另一条则是以包括认知科学在内的"意向性科学"（intentional sciences）为代表的。所谓意向性科学指的是涉及到符号、指称和解释如逻辑、认知科学、神经科学、部分生物学以及计算机科学等。20世纪是个伟大的世纪，以物理学为代表的科学取得了前所未有的成就，在探索宇观和微观世界过程中，物理学将人类理解的水平提高到一个崭新境界。现在看来，物理学关于"极大"和"极小"这两个世界的知识再过100年，人类恐怕也永不完。与此同时，介于这两个极端的宏观世界以及人类自身却遗留下了大量的尚未解决的问题。科学研究需要进行"回采"，解决我们实际面临的种种问题。在新的世纪中，科学研究的背景将逐渐转换到这个新的层面进行作业，也就是说，以"意向性科学"为线索的探究路线将成为科学研究的主要进路。 明尼苏达大学认知科学中心于1999年举办了一次《千年项目》（Millieum Project）活动，目的是评选20世纪认知科学中的100部优秀作品。活动开始到1999年12月1日为止，在下面网站上共收到305部学术著作和一部电影的提名。实际上，这类评选活动在一些重要的时间关口总是层出不穷。说有多么权威似乎谈不上。但同时我们也不能将此类活动完全视为炒作。尤其是关系到某个学科的评比，尽管会有照应不周全之处，但总还是会有一定道理的。 《千年项目》组由以下专家组成，Apostolos Georgopoulos (神经科学)；Jeanette Gundel (通信紊乱)；Paul Johnson (卡尔松学院)；Dan Kersten (心理学)；Chuck Nelson (儿童发育)；Bruce Overmier (心理学)；Herb Pick (儿童发育)；Wade Savage (哲学)；Patty Costello (研究生院代表, 认知科学中心)。以下便是该项目组从305部作品中评选出的100部作品。排在第一位的是影响最大的。 20世纪100部最据影响的认知科学作品： 1、《句法结构》（Syntactic Structures），作者：乔姆斯基（N. Chomsky），The Hague: Mouton）(1957)； 2、《视觉：人类视信息的表征和处理的计算探究》（Vision: A Computational Investigation into the Human Representation and Processing of Visual Information）,作者：马尔（D. Marr）,San Francisco: W. H.
第一单元沉和浮 一、填空： 1、石块放入水中，沉下去了，木块放入水中，浮起来了。 2、在水中沉的物体如：橡皮、回形针、小石块；在水中浮的物体如：泡沫塑料块、萝卜、带盖的空瓶。 3、同种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。改变它们的轻重和体积的大小，它们在水 中的沉浮情况是不会改变的。 4、物体在水中（有沉有浮），判断物体沉浮有一定的标准 5、（同种材料）构成的物体，改变它的（重量和体积），沉浮状况不改变。 6、物体的沉浮与自身的（重量和体积）都有关。 7、（不同材料）构成的物体，如果（体积）相同，（重）的物体容易沉;如果（重量）相同，（体积小）的物体容易沉 8、（潜水艇）应用了物体在水中的（沉浮原理）。 9、把一块橡皮泥做成不同的形状，虽然它的轻重没有变，但它在水中的沉浮可能发生改变。 10、我们把物体在水中排开水的体积叫做排开的水量。“物体在水中受到的浮力等于物体排开水的重力”这就是著名的 阿基米德定律。 11、改变物体（排开的水量），物体在水中的（沉浮）可能发生改变。 12、钢铁制造的船能够浮在水面上，原因在于它（排开的水量很大 13、相同重量的橡皮泥，（浸人水中的体积越大）越容易浮，它的（装载量）也随之增大。 14、（科学）和（技术）紧密相连，它们为人类的发展做出了巨大贡献。 15、把小船和泡沫塑料块往水中压，手能感受到水对小船和泡沫 塑料块有一个（向上）的里，这个力我们称它为（水的浮力）。 16、从井中提水时，同样是盛满水的桶，离开水面后要比在水中感觉重很多。 17、（上浮物体）和（下沉的物体）在水中都受到（浮力）的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用（测力计）测 出浮力的大小。 18、物体在水中都受到浮力的作用，物体（浸人水中的体积）越大，受到的（浮力）也越大。 19、当物体在水中受到的（浮力大于重力）时就（上浮）；当物体在水中受到的（浮力小于重力）时就（下沉）；浮在水面的物体，浮力（等于）重力。 20、物体在水中的沉浮与构成它们的（材料）和（液体的性质）有关。 21、（液体的性质）可以改变物体的沉浮 22、不同的液体产生的浮力大小不同。同一个物体在不同的液体中，有的浮，有的沉。 23、（一定浓度）的液体才能改变物体的沉浮，这样的液体有很多。 24、（不同液体）对物体的浮力作用大小不同。 25、将马铃薯放在（清水）中，它会（沉）在水底，这表示马铃薯受到的浮力（小于）它受到的重力。再将食盐不断的 加入清水中，不久马铃薯会从水底(浮上来). 26、在约旦与巴勒斯坦之间，有一个名叫死海的咸水湖，海水的含盐量比普通海水高出六七倍。 27、“沉浮子”为什么能够沉浮自如呢，它在瓶中的重量并没改变，那么改变的因素只能是体积。 ★28、物体在水中受到的浮力等于物体排开水的重力。 29、一个杯子中装着油、水、糖浆，在最下层的应是糖浆。最上层的应是油。 30、将钩码分别放在清水、盐水、糖水、酒精中，它在酒精中受到的浮力最小，在盐水中受到的浮力最大。 31、有一种能够比较液体轻重的仪器，叫做比重计。 32、比（同体积）的水（重）的物体，在水中（下沉），比同体积的水（轻）的物体，在水中（上浮）。 33、（比同体积的液体重）的物体，在液体中（下沉），比同体积的液体轻的物体，在液体中上浮。 二、问答题：
小学生科学知识：日常生活中的科学知识 从古到今，世上的万物是多么的神奇啊。小鸟在树上睡觉为什么掉不下来呢?下过雨后，为什么会出现彩虹呢?这些都是科学知识要我们去学习，去了解。下面是小编整理的小学生科学知识：日常生活中的科学知识，欢迎阅读。 小学生科学知识 1、生活垃圾对人体健康有什么影响? 生活垃圾主要通过土壤污染、大气污染、地表和地下水的污染影响人体健康。生活垃圾若不能及时从市区清运或是简单堆放在市郊，往往会造成垃圾遍布、污水横流、蚊蝇孽生、散发臭味，还会成为各种病原微生物的孽生地和繁殖场，影响周围环境卫生和危害人体健康。 2、生活垃圾有什么污染? 生活垃圾不但占用大量的土地，而且还污染水体、大气、土壤，危害农业生态，影响环境卫生，传播疾病，对生态系统和人们的健康造成危害。 3、什么是大气环境质量基准和环境空气质量标准? 大气环境质量基准是指大气环境中污染物对特定对象(人或其他生物等)不产生不良或有害影响的剂量(无作用剂量)或浓度。大气环境质量基准是由污染物同特定对象之间的剂量-反应关系确定的。环境空气质量标准是国家为保护人群健康和生存环境，对大气污染物(或有害因素)容许含量(或要求)所作的规定。环境空气质量标准体现国家
的环境保护政策和要求，是衡量环境是否受到污染的尺度，是环境规划、环境管理和制订污染物排放标准的依据。环境空气质量标准考虑社会、经济、技术等因素，经过综合分析制定，由国家行政主管部门颁布，具有法律的强制性。 4、什么是大气环境容量? 大气环境容量是指在满足大气环境目标值(即能维持生态平衡并且不超过人体健康要求的阈值)的条件下，某区域大气环境所能承纳污染物的能力，或所能允许排放的污染物的总量。其大小取决于该区域内大气环境的自净能力以及自净介质的总量。若超过了容量的阈值，大气环境就不能发挥其正常的功能或用途，生态的良性循环、人群健康及物质财产将受到损害。 5、什么是大气环境质量? 大气环境质量是指大气环境总体或某种大气污染物对人群健康、生存繁衍以及社会经济发展适宜程度的量化表述，其方式是用大气污染物浓度水平来表征大气环境的好坏。大气环境质量的要素主要包括气态污染物和颗粒物两类。但是只有浓度水平也无法定义大气环境质量的好坏，所以产生了大气环境质量标准，对不同功能区的大气环境含有有害物质或因素限值作统一规定。我国《环境空气质量标准》(GB3095-2012)的环境空气污染物基本项目有：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10和PM2.5等。 6、雾和霾有什么区别? 雾(Fog)和霾(Haze)是两个不同的概念。雾是由大量悬浮在近地
1、认知科学——是研究智能实体与其环境相互作用园里的科学。 2、智能实体——是人类、动物和智能机的泛称。 3、研究人类智能的科学有心理学、心里语言学；研究动物智能的有动物心理学 和比较心理学；研究机器智能的科学有计算机科学，特别是人工智能学以及人工神经网络的研究。 4、神经科学是一大类学科的总称，这些学科均以“分析神经系统的结构和功能， 揭示各种神经活动的基本规律，在各个水平上阐明其机制，以及预防、诊治神经和精神疾病患”为自己的基本研究内容，包括神经生理学、神经解剖学、神经胚胎学。。P2。。。等。这些学科彼此渗透，互相支持，新技术、新概念层出不穷，日新月异，构成当代生物医学发展的前沿学科之一。 5、《人治神经科学》一书的主要思想就是阐明组成脑的分子和细胞如何以其可 塑性参与脑结构与功能系统的形成，进而通过结构与功能系统映射的进化，逐渐出现了人类的意识和多层次的精神活动。 6、人治神经科学的基本理论： （1）物理符号论、信息加工学说和特征检测理论 （2）联结理论、并行分布处理和群编码理论 （3）模块论或动功能系统论 （4）基于环境的生态现实理论：认知科学家们一直把认知过程堪称是发生在每个人头脑或智能系统内部的信息加工过程。而环境作用的观点则 认为认知决定于环境，发生在个体与环境交互作用之中，而不是简单 发生在每个人的头脑之中。 （5）机能定位论：试图为每一种高级功能在脑内找到一个中枢，或一种特意的细胞。到20世纪80年代前后，曾以半讽刺的方式，否定了祖母 细胞是识别熟悉面孔的特意细胞。 7、认知神经科学方法包括两大类互补的研究方法：一类是无创性脑功能（认知） 成像技术；另一类是清醒动物认知生理心理学研究方法。前一类方法中又分为脑代谢功能成像和生理功能成像两种；后一类方法中包括单细胞记录、多细胞记录、多维（阵列）电极记录法和其他生理心理学方法（手术法、冷却法、药物法等）。
生活中的科学知识 ·生活中的科学知识·
厨房中的科学知识
五下册复习资料总汇 第一单元沉和浮 1、物体在水中（有沉有浮），判断物体沉浮有一定的标准。 2、（同种材料）构成的物体，改变它的（重量和体积），沉浮状况不改变。 3、物体的沉浮与自身的（重量和体积）都有关。 4、（不同材料）构成的物体，如果（体积）相同，（重）的物体容易沉;如果（重量）相同，（体积小）的物体容易沉。 5、（潜水艇）应用了物体在水中的（沉浮原理）。 6、改变物体（排开的水量），物体在水中的（沉浮）可能发生改变。 7、钢铁制造的船能够浮在水面上，原因在于它（排开的水量很大）。 8、相同重量的橡皮泥，（浸人水中的体积越大）越容易浮，它的（装载量）也随之增大。 9、（科学）和（技术）紧密相连，它们为人类的发展做出了巨大贡献。 10、把小船和泡沫塑料块往水中压，手能感受到水对小船和泡沫塑料块有一个（向上）的里，这个力我们称它为（水的浮力）。 11、（上浮物体）和（下沉的物体）在水中都受到（浮力）的作用，我们可以感受到浮力的存在，可以用（测力计）测出浮力的大小。 12、物体在水中都受到浮力的作用，物体（浸人水中的体积）越大，受到的（浮力）也越大。 13、当物体在水中受到的（浮力大于重力）时就（上浮）；当物体在水中受到的（浮力小于重力）时就（下沉）；浮在水面的物体，浮力（等于）重力。 14、物体在水中的沉浮与构成它们的（材料）和（液体的性质）有关。 15、（液体的性质）可以改变物体的沉浮。（一定浓度）的液体才能改变物体的沉浮，这样的液体有很多。 16、当液体中溶解了（足够量）的其它物质时，如盐、糖、味精等，有可能会使马铃薯浮起来。死海淹不死人就是因为海水里溶解了大量的（盐）。17、（不同液体）对物体的浮力作用大小不同。 18、比（同体积）的水（重）的物体，在水中（下沉），比同体积的水（轻）的物体，在水中（上浮）。 19、（比同体积的液体重）的物体，在液体中（下沉），比同体积的液体（轻）的物体，在液体中（上浮）。 第二单元热
四年级下学期科学知识点一、填图。
二、简答题。 1.说一说在我们日常生活中如何做到安全用电？答： （1）不要在电线上晾衣服； （2）不要在电线下放风筝； （3）不要用湿手、湿抹布擦带电设备；（4）不要超负荷用电； （5）不要在孤零零的大树下躲雨； （6）不要在高压线下玩耍； （7）不要贪便宜购买假冒伪劣电器产品。 （8）做实验时，要用干电池做电源； （9）电器的绝缘体老化了要及时更换； （10）发现电器起火，要先却断电源； （11）电器坏了，要找专业的技术人员修； 2.简述植物的果实和种子是怎样形成的？ 答：雄蕊的花粉落到雌蕊的柱头上，在柱头上萌发长出花粉管，花粉管向下延伸到达子房里的胚珠。花粉管中的精子和胚珠里的卵结合，花朵开始凋谢，子房逐渐膨大形成果实，子房里的胚珠形成种子。 3.你的膳食原则是什么？（我们应该怎样讲究营养卫生？）
答： (1)食物多样化，不偏食，不挑食，不然就会因为缺乏某种营养而得 病； (2)进食要适量，吃得不够会导致营养不良，吃得过多会得肥胖等疾 病； (3)膳食营养五搭配：主杂搭配，荤素搭配，粗细搭配，水陆搭配， 多样搭配； (4)每天吃适量的水果蔬菜，每天多喝水； (5)每天吃一些含蛋白质和维生素的食物。 4.面包上长出了什么？像这样的食物还能食用吗？为什么？ 答：（1）面包发霉是因为在它的上面生长了一种生物——霉菌，与其他生物一样，它的生长需要获取营养和适宜的生长环境。 （2）因为霉变的过程中产生的霉菌含有对人体有害的物质，所以发霉变质的食物是绝对不能食用的。 5. 什么是胎生动物？什么是卵生动物？举例说明。 答：（1）用胎生繁殖的动物叫做胎生动物；靠卵繁殖后代的动物叫做卵生动物。 （2）胎生动物：猪、牛、羊、猫、狗 卵生动物：鱼、蛇、青蛙、乌龟、麻雀 6. 如何鉴别矿物的软硬？
五年级下册科学知识点汇总 第一单元沉浮 1、同一种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的（轻重）、（体积大小）没有关系。如：一块完整的橡皮放在水中是沉的，切四分之一放入水中还是沉的。一个苹果是浮的，切二分之一还是浮的。 2、大小相同的物体，越（重）越容易（沉），越（轻）越容易（浮）。 轻重相同的物体，体积越（小）越容易（沉），体积越（大）越容易（浮）。 3、潜水艇是通过改变（自身的重量）来控制沉浮的。 4、物体在水中排开水的体积叫做（排开的水量）。 5、改变物体排开的水量，物体在水中的沉浮可能发生（改变）。 6、一块橡皮泥放入水中是沉的，你有办法让它浮起来吗？ （做成空心）、（做成船形）、（做成碗形）、（做成花瓶形）等。 7、相同重量的橡皮泥，做成不同形状后，（排开的水量）越大，就越容易（浮）。 8、钢铁制造的船能够浮在水面上，原因在于它（排开的水量）很大。 9、把泡沫塑料块等往水中压，手能感受到水对泡沫塑料块有一个向（上）的力，这个力我们称它为水的（浮力）。可以用（测力计）测出浮力的大小。 10、放在水面上的物体，都会受到水的（浮力）。下沉的物体在水中也受到（浮力）的作用。 11、当物体静止在水面时，它受到的浮力（等于）它受到的重力。浮力和重力的方向（相反），浮力向（上），重力向（下）。 12、当物体在水中受到的浮力（大于）重力时就（上浮）。 当物体在水中受到的浮力（小于）重力时就（下沉）。 13、物体在水中受到的浮力大小与（排开的水量）有关， （排开的水量越大）或浸入水中的体积越大，受到的浮力就（越大）。 14、马铃薯比同体积的清水重，而比同体积的浓盐水轻，所以马铃薯在清水中（下沉），在盐水中（上浮）。 15、马铃薯在（浓盐水、浓糖水）等液体里都能浮起来。死海淹不死人就是因为海水里溶解了大量的（盐）。 16、不同液体对物体的浮力作用大小（不同）。 17、物体比相同体积的水重会（下沉）；比相同体积的水轻会（上浮）。 18、测量液体轻重的仪器叫作（比重计）。
初中科学知识在生活中的应用 曹文才 物理是一门历史悠久的自然学科，物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的加深起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了重要的影响。从亚里士多德时代的自然哲学，到牛顿时代的经典力学，直至现代科学中的相对论和量子力学等，都是科学学家的科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展、社会的进步，科学已渗入到人类生活的各个领域。 新课程标准告诉我们“义务教育阶段的科学课程应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，通过探索科学现象，揭示隐藏其中的科学规律，并将其应用于生产生活实际，培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。”在生活中，我们会接触到各种各样的物体，为了更好的了解和使用它们，就要用到相关的科学知识。用身边的事例去解释和总结科学规律，学生易于接受和理解。只要时时留意，经常总结，就会不断发现有利于科学教学的事例，从而丰富我们的课堂，活跃教学气氛，简化科学概念和规律。 科学存在于同学们身边。学习了电学知识后，同学们发现电在我们生活中起着举足轻重的作用。电灯、电视机、电饭煲、电褥子、电磁炉等，在很多家庭中都是必需品。当某个时候突然停电时，我们会变得手足无措。没有了电视，我们会觉得生活很单调;没有了电灯，我们会觉得回到了点煤油灯的时代。特别是现在的孩子，每次遇到这种情况，他们都会感叹电在现代文明中的重要作用。 于是，同学们自发的对家庭中涉及到电的物体进行了探究。经过一段时间的努力，他们得出各种各样的结论。在交流的基础上，各小组进行了汇总，得出几方面的结论： 一、在家庭线路安装方面 1.电表箱中电能表的选择，220V 20A的规格满足了大多数家庭用电器总功率过大 的要求。 2.电线的选择，2.5平方毫米的铜导线允许通过的最大电流23A，即与电能表相匹配， 又满足了大功率用电器对导线的安全要求。 3.闸刀开关中的保险丝，熔点低，电阻大。当线路中出现短路或过载时能自动熔断， 起到保护电路的作用。 4.漏电断路器，比闸刀开关更先进一些，除了对短路和过载起作用外，对于意外的 漏电和触电事故能起到自动跳闸的作用，更好的保障我们的人身安全。 5.三孔插座中的地线，可以把漏电电流及时的导入大地，避免了因用电器漏电造成 的人身触电事故。洗衣机、空调和其它大功率用电器的电源线都是三线插头， 就是为了和地线配套使用。 二、厨房中的电器 1.电饭煲利用电流的热效应，把电能转化为热能，它的热效率较低。 2.电磁炉能把电能转化为电磁能，电磁能转化为电能，电能再转化为热能。它对人 体没有辐射作用。它的热效率非常高，节约了电能。它是一个电生磁、磁生电 在生活中的一个典型应用。 1
认知科学的几个基础假设 刘晓力 一、认知科学概况 认知科学是以研究人类认知过程、智能和智能系统、大脑和心灵内在运行机制的一门学科。20世纪70年代(50年代？)兴起，是心理学、语言学、神经生理学、计算机科学、哲学和人类学的交叉学科。 认知科学不同的研究进路 认知科学依据不同的问题领域和研究方法划分为不同的研究进路 心理学进路 语言学进路 生物物理学进路 神经生理学进路 人工智能进路 广义进化论进路 复杂性科学进路 认知科学的起源 认知科学起源于不同学科领域，特别是： 图灵机概念的产生 人工智能研究的兴起 心灵哲学中以普特南（H.Putnam）和福多（J.Fodor）为代表的“功能主义”理论的确立 心理学和语言学乔姆斯基（A.N.Chomsky）等反对激进行为主义的“认知革命” . 认知科学所引发的一些基础问题成为20-21世纪之交涉及领域广泛、争论最为激烈的世界性的科学和哲学的热点问题。认知科学不同的研究进路，决定了关于它的哲学观上的巨大分歧和各种研究范式的激烈竞争。 二、认知科学的几个基础假设 D.Kirsh （1991）提出认知科学（人工智能）的五大问题 1）知识和概念化是人工智能的核心吗？ 2）认知能力及其所预设的知识能否脱离其有机体进行研究？ 3）认知的知识形态或信息形态的轨迹是否可用类自然语言描述？ 4）学习能否与认知相分离加以研究？ 5）是否有对于所有认知的统一结构？ 这些问题最重要的是我们对于心灵哲学中的三个方面问题的困惑和困难 1、意向性问题 2、意识问题 3. 心灵是否是涉身的？ Mark Johnson总结30年来认知科学的成就对传统哲学的挑战时说，认知科学的三大发现是：心灵本质上是涉身的； 思想大部分是无意识的；
教科版五年级《科学》上册重点知识复习提纲 第一单元 1.种子发芽的必须条件是水分、空气、适宜的温度。 2.种子发芽可以不需要阳光，但生长需要阳光。 3.植物生长需要水分、空气、适宜的温度、阳光、土壤。 4.蚯蚓喜欢生活在阴暗、潮湿的环境中。 5.各种动物都喜欢生活在一定的环境里。 6.生物的生存除了需要一定的自然条件外，它们彼此之间也是互相依赖，互相影响的。 7.食物是动物生存最重要的需求之一。 8.生物之间这种像链环一样的食物关系叫食物链。 9.食物链中能自己制造食物的生物叫生产者，直接或间接消费别人制造的食物的生物叫消费者。 10.食物链通常从绿色植物开始，到凶猛的肉食动物终止。 11.同一种植物会被不同的动物吃掉，同一种动物也可吃多种食物。生物之间这种复杂的食物关系形成了一个网状结构，叫食物网。 12.像生物和非生物这样，互相作用，互相依存，形成密不可分的整体，我们可以把它们看成一个生态系统。如：一片树林，一块草地，一个湖泊，一个海洋。 13.自然界里某一区域的生物形成一个平衡和谐的整体叫生物群落。 14.如果生态系统中的一个环节受到了破坏，整个生态系统就会失去平衡。 15.自然界和生态瓶一样,如果环境条件受到破坏,生物的生存就会受到影响。 16.写食物链：草、兔、蝗虫、鸟、蛇、鹰 1、草→兔→鹰 2、草→兔→蛇→鹰 3、草→蝗虫→鹰 4、草→蝗虫→蛇→鹰 5、草→鸟→蛇 6、草→鸟—→蛇→鹰 第二单元
1. 像电灯这样可以自己发光的物体叫光源。 2. 像这样，从不同侧面照射得到的物体的影子叫投影。 3. 影子的形成必须有光源、遮挡物和屏幕。 4. 影子的长短、方向与光源的位置、方向有关。 5. 影子的大小与遮挡物和光源之间的距离有关。 6. 影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。 7. 古代的人利用日影观测仪（日晷）计时。 8. 阳光下物体影子的长短随太阳在天空中的位置变化而变化，太阳位置最高时影子最短。影子 的方向总是和太阳的方向相反。 9. 光以直线的形式传播，速度约每秒30万千米。挡光的物体会有影子，是因为光是直线传播造成的。 10.光碰到镜面改变了传播方向，被反射回去，这种现象叫做光的反射，反光也是以直线形式传播的。 11.运用光的反射的有额镜、反光镜、潜望镜。 12．人眼睛中的瞳孔可以控制入射光线。光弱时瞳孔放大，光强时瞳孔缩小。 13. 许多光源在发光时也在发热。光强温度就高，光弱温度就低。 14. 汇聚太阳光的方法有用凹面镜、凸透镜。 15. 人们对太阳能的利用有：太阳灶、点燃奥运圣火、太阳能热水器、太阳能电池板。 16.太阳表面温度达6千多摄氏度，内部温度高达2千万多摄氏度。 17.吸热本领最强的是黑色的粗糙物体。深色物体比浅色物体吸热快。表面粗糙的比光滑的吸热快。 18.物体和太阳光垂直时升温快。 第三单元 1、地形及地形的特点：