計算認知神經科學
(Computational Cognitive Neuroscience)
101學年度第一學期


本次網頁修訂日期: 4/23/2011

公告:


  • 下載教材:

    課程簡介 (ppt 檔, 1.22 MB) (updated: 4/23/2011)

     

     

  • 授課教師: 鄭士康  (電機二館545室)

  • 助教: (),  email:, Office Hours:

  • 上課時間地點:

  • 學分數: 3 (大學部學生三, 四年級, 研究所碩博士生)

  • 注意:本課程將須投入甚多時間閱讀文獻,進行電腦模擬與撰寫報告, 課業繁重同學請慎重考慮

  • 預修課程: 計算機概論(有Algorithm或Psudo Code的觀念就夠了), 計算機程式(如Basic, C, C++, C#, Java, MATLAB都可以, 會用迴圈, 陣列, 函式; 如懂一些物件導向(object oriented)的概念更好). 做作業及期末專題時需要自己看一些認知科學之書籍或文獻並使用免費軟體emergent或利用MATLAB Toolbox或其他語言撰寫所需程式.

  • 課程編號: EE5158

  • 課程網址: http://cc.ee.ntu.edu.tw/~skjeng/CCN2011.htm

  • 課程目標: 使學生能以類神經網路計算模型模擬簡單人類認知現象, 且結果可大略符合生理學與認知心理學實驗觀察預期,進而得以軟體工具探索認知神經科學領域


  • 教科書:
            Randall C. O’Reilly and Yuko Munakata, Computational Explorations in Cognitive Neuroscience: Understanding the Mind by Simulating the Brain, MIT Press, 2000, 搭配免費軟體emergent, 此一軟體在家可由網站免費下載.作業或期末專題亦可使用MATLAB或其他程式語言

  • 參考書:
            Thomas J. Anastasio, Tutorial on Neural Systems Modeling, Sinauer Associates Inc. Publishers, 2010
            Bernard J. Baars and Nicole M. Gage, Cognition, Brain, and Consciousness: Introduction to Cognitive Neuroscience, 2nd ed., Academic Press, 2010
            Friedemann Pulvermuller, The Neuroscience of Language, Cambridge University Press, 2002
            Douglas Medin, Brian H. Ross, Arthur B. Markman, Cognitive Psychology, 4th ed,. Wiley, 2004
            Patricia Churchland and Terrence J. Sejnowski, The Computational Brain (Computational Neuroscience), MIT Press, 1994
            Peter Dayan and L. F. Abbott, Theoretical Neuroscience: Computational and Mathematical Modeling of Neural Systems, MIT Press, 2005
            Jeff Hawkins, On Intelligence, Times Books, 2004

  • 課程內容概要: 主要內容分章如下:

    1.Introduction and Overview

    Part I. Basic Neural Computational Mechanisms
    2.Individual Neurons
    3.Networks of Neurons
    4.Hebbian Model Learning
    5.Error Driven Task Learning
    6.Combined Model and Task Learning


    Part II. Large-Scale Brain Area Organization and Cognitive Phenomena
    7.Large-Scale Brain Area Functional Organization
    8.Perception and Attention
    9.Memory
    10.Language
    11.High-Level Cognition

  • 任課教師辦公室會面時間: 請一週前以電子郵件預約(email address: skjeng@ew.ee.ntu.edu.tw)


  • 成績計算方法:  期中考 20% + 作業 30% + 期末考 20% + 期末程式書面報告 15% + 期末專題口頭報告及展演 15%

  • 作業每次每人繳交一份, 不可多人合交. 如為多人合作, 亦須分開撰寫不同內容

  • 作業及書面報告請印出紙本, 於規定時限內繳交, 除非情況特殊, 勿交電子檔.


  • 作業內容及評分要點:  三次作業均以模擬指定之神經結構為主題,內容自由延伸發揮. 交來之作業須以書面介紹,構想解說,使用軟體工具或自行發展程式之測試規畫, 軟體工具操作過程略述或程式列表, 軟體工具或程式測試執行結果,學習心得,參考文獻等.作業以 A+ = 97.5, A = 92.5, A- = 87.5, B+ = 82.5, B = 77.5, B- = 72.5 等評分, 缺交為0分,遲交依規定扣分.評分要點為作業主題是否合於課程目標,構想之說明及相關圖形是否清楚易懂, 相關文獻引用是否適當, 結果討論是否周延, 學習心得是 否言之有物等.

  • 繳交作業日當天為作業討論,抽籤決定同學上台說明作業內容


  • 期中考     原上課時間在原教室舉行,範圍為第一章至前一週進度

  • 期末考     原上課時間於原上課教室舉行, 範圍為期中考所考範圍之後的部分,


  • 期末程式可以一至三人一組完成, 注意慎選夥伴, 若有重大合作困難, 請及早反應處理

  •   月  日下午2:20~6:00 於原教室舉行期末程式成果發表會,每組屆時須繳交完整書面報告一份,並
    口頭報告與展演程式.書面報告成績由教師評定,口頭報告與展演程式成績則同學相互評分.
  • 口頭報告與展演程式時, 每組利用Power Point報告15分鐘. 報告順序臨時抽籤決定. 建議各組在口頭報告開始前先行將Power Point檔及程式輸入教室電腦. 臨時自網路或光碟, 隨身碟, 磁碟等輸入程式者, 輸入所需時間均計入各組所分配之時間內.


  • 期末專題展示會時各組另須於展示會開始二十分鐘內交來書面報告一份, 逾時須於  月  日 中午十二時前補交,且成績打八五折. 書面報告應比照正式學術報告格式撰寫, 包含摘要(Abstract), 緒論(Introduction), 本文(至少須涵括研究動機, 相關之課程章節, 文獻回顧, 理論說明, 實作流程架構, 研究過程, 實作結果與討論, 與學習心得等內容, 並適當註明引用文獻), 結論(Conclusions), 參考文獻(References).
    •    月  日中午十二時 後繳交者不予計分.

    除非考卷或作業批改登記發生錯誤,絕不更改成績


  • 課程進度表

    作業及期末專題書面報告須在預定繳交日
    第一節上課二十分鐘內繳交,
    逾時補交者其成績將乘以0.85之n次方

    (繳交時限截止至作業討論前n=1,

    討論開始至第二天下午2:40 n=2, 隨後每天下午2:40開始遞增n)

    繳交作業日當天第三節為作業討論,抽籤決定同學上台說明作業內容

    (作業討論抽到的同學若未事先請假, 又不在教室內, 作業成績先九五折,

    隨後由抽到之時間至該同學出現或下課, 每十分鐘將該份作業成績乘以0.95一次)


     

    週次 日期 預定進度 實際進度 作業繳交及討論進度 備註
    1   第1章   　 　
    2   第2章   指定第一次作業 　
    3   第2章   　 　
    4   第3章     　
    5   第4章   繳交並討論第一次作業, 指定第二次作業　 　
    6   第5章   　 　
    7   第5章 　 　 　
    8   第6章   繳交期末專題分組名單 　
    9   　　期中考　
    10   第7章 　 繳交並討論第二次作業, 指定第三次作業 　
    11   第7章 　 繳交期末專題構想書 　
    12   第8章   　 　
    13   第8章      
    14   第9章 　 繳交並討論第三次作業　 　
    15   第9章       
    16   第10章             
    17   第11章   　 　
    　   　　期末考　
    　   　　期末專題發表會　


  • 分組名單

    組別 姓名 期末程式主題


  • 成績紀錄

    下列成績中, A++ = 99, A+ = 97.5, A = 92.5, A- = 87.5, B+ = 82.5, B = 77.5, B- = 72.5, 缺交 = 0

    期末程式口頭報告及展演由同學相互評分

    期末程式口頭報告及展演為1分至5分(x), 換算得分為 70+5x , 缺席為0分

    遲交作業或報告每逾n日即以成績乘以0.85之n次方計分

    (繳交時限截止至作業討論前n=1,

    討論開始至第二天下午2:30 n=2, 隨後每天下午2:30開始遞增n)

    (作業討論抽到的同學若未先請假, 又不在教室內, 作業成績先九五折,

    隨後由抽到之時間至該同學出現或下課, 每十分鐘將該份作業成績乘以0.95一次.)

    學期成績=作業一*0.1+作業二*0.1+作業三*0.1+期中考*0.2+期末考*0.2+ 期末口頭報告*0.15+期末書面報告*0.15

    學期成績小數點以下無條件進位之後, 依學校規定方式由百分制轉為等第

    以下列出之成績均為尚未打折換算之原始成績

    學號 作業一(10%) 作業二(10%) 作業三(10%) 期中考(20%) 期末考(20%) 期末專題口頭報告(15%) 期末專題書面報告(15%) 學期成績