●在人类面临人工智能严峻挑战的今天，提供了一个再次激发人类潜力的学习方式。
●基于人脑有效学习的四大核心支柱，为教育的应用构建了底层逻辑。
●解答了人脑相较于现行人工智能的独特优势。为人类与人工智能互学习、共进化指明了方向,为教育、学习、医学等知识行业、人工智能研究带来了关键应用指导。
●名家译作。华东师范大学教育神经科学研究所副主任、《教育生物学杂志》执行主编周加仙领衔翻译！
●大师推荐。中国科学院院士杨雄里，中国科学院院士唐孝威倾情做序。清华大学基础科学讲席教授、北京智源人工智能研究院首xi科学家刘嘉，北京师范大学认知神经科学与学习国家重dian实验室教授、长江学者特聘教授薛贵，复旦大学类脑智能科学与技术研究院副院长王守岩，北京大学心理与认知科学学院副教授、博士生导师孟祥芝，北京师范大学教授、博士生导师，儿童脑智发育与学习促进研究领域专家李燕芳倾情推荐！
●湛庐文化出品。
斯坦尼斯拉斯·迪昂
●全世界具影响力的认知神经科学家之一，欧洲脑科学研究领域的领头人，世界脑科学领域大师级的人物。
●美国国家科学院、法国科学院、英国科学院、欧洲科学院、比利时huang家科学与艺术学院等6个科学院院士，欧洲分子生物学组织成员，美国哲学会会士，法国教育部教育科学委员会主席。
●2014年，与其他两位科学家共同获得有“神经科学界诺贝尔奖”之称的“脑奖”（The Brain Prize）。该奖项在脑科学领域地位很高、分量很重，显示了迪昂在神经科学领域过人的天赋和巨大影响力。
●已在《自然》（Nature）《科学》（Science）等知名学术杂志上发表400多篇文章，其中70篇文章被引用超过500次，h指数高达173。是阅读、数学、意识、学习领域公认的专家。
精准学习系列：《脑与意识》《脑与阅读》《脑与数学》《精准学习》
第一部分 什么是学习
从本质上讲，智能可以被视为将非结构化的信息转化为有用的、可操作的知识的过程。
—德米斯 · 哈萨比斯( Demis Hassabis )，人工智能公司 DeepMind 创始人
什么是学习？在拉丁语系的许多语言中，“学习”与“理解”有着相同的词根：法语为 apendre，西班牙语和葡萄牙语为 aprender……的确，学习就是抓住现实的一个碎片，捕捉它并将它带进我们的脑。在认知科学中，学习是在脑中逐步形成外部世界的内部模型。通过学习，那些触动我们感官的原始数据被转换成经过深思熟虑之后产生的想法，抽象到足以在新的场景下被重复使用，成为描绘现实的微缩模型。
脑和机器中这样的内部模型是如何生成的？在接下来的章节里，我们将回顾人工智能和认知科学关于这个问题的研究。当我们学习时，信息的表征形式是如何变化的？我们如何才能在任何有机体、人类、其他动物或机器所共有的水平上理解它呢？通过回顾工程师为了让机器学习而设计的各种策略，我们将逐步勾勒出婴儿在学习看、说和写时必须进行的惊人计算能力的清晰图景。事实上，正如我们将要看到的那样，婴儿的脑拥有非凡的能力：尽管目前的学习算法取得了成功，但它也仅仅捕捉到了人脑能力的一小部分而已。通过了解机器为什么不能理解“隐喻”，以及
人脑的什么地方使婴儿胜过了最强大的计算机，我们就能准确地定义学习是什么了。
第 1 章 学习的7个定义
什么是学习？我的第一个，也是最笼统的关于学习的定义是：学习是在脑中形成外部世界的内部模型。
你可能没有意识到，但是你的脑已经存储了数以千计的外部世界的内部 模型。它们就像微缩模型，或多或少地忠于它们所代表的现实。打个比方，我们所有人的脑中都有一张关于自己家和附近街区的思维地图。我们要做的 就是闭上眼睛，调动思维来回想它们。当然，没有人生来就拥有这种思维地 图，我们必须通过学习来获得它。
这类心理模型非常丰富，而且绝大多数是在无意识中生成的，超出了 我们的想象。例如，你有一个庞大的英语心理模型帮助你理解你所阅读的 词语，你可以猜测出来 plastovski 不是英语单词、swoon 和 wistful 是， 而 dragostan 有可能是。你的脑中还有多个有关身体的模型，用于绘制你四肢 的位置，并引导它们保持平衡。某些模型编码了你对物体的认知和你与他们 的互动，比如如何握笔、写字或骑自行车。你的脑中甚至还有记录别人思想 的模型，类似一个庞大的心理目录，里面有与你关系密切的人的信息，包括他们的外形、声音、品味和他们的怪癖。这些模型可以对我们周围的“宇宙”进行非常逼真的模拟。你有没有注意到，你的脑有时会投射出最真实的虚拟世界，在那里，你可以走动、跳舞、去到新的地方、进行愉快的对话或者感受到强烈的情感？这些都是你的梦境！令人着迷的是，我们梦境中出现的所有想法，无论它们多么复杂，都只是我们内在心理模型随意呈现的产物。
我们醒着的时候也在做真实世界的梦，脑不断地向外界投射假设和解释构成的框架。这是因为透射到我们视网膜上的每一个影像都是模棱两可的。例如，每当我们看到一个盘子时，投射到视网膜上的影像就与无限多的椭圆形兼容。我们看到的盘子是圆形的，事实上原始的感官数据是椭圆形，这是因为我们的脑提供了额外的数据，它已经了解到圆形是最有可能的解释。在幕后，我们的感官区域在不停地计算概率，只有最可能的模型才会进入我们的意识。正是脑的投射赋予来自我们感官的数据流以意义。假如没有内部模型，原始的感官输入是没有任何意义的。
学习使我们的脑能够抓住之前被遗漏的现实片段，并利用它来构建新的世界模型。这个现实片段可以是历史、生物学或城市地图等任何真实世界的存在。但我们的脑也会学习绘制我们身体内部的现实情况，就像我们学习协调我们的动作、集中注意力去拉小提琴一样。在这两种情况下，我们的脑都将一个新的外在现实内化了进来，它调整自己的回路，以适应一个之前没有接触过的领域。
当然，这样的调整必须恰到好处。学习的内核就在于它适应外部世界和纠正错误的能力。但是，当学习者在家附近迷路、从自行车上摔下来、输掉一盘棋或者拼错ecstasy时，他的脑怎么“知道”如何去更新内部模型呢？我们接下来将讲述7个关键的观点，它们是当今机器学习算法的核心。这些观点同样适用我们脑的学习，是对“学习”的7个不同定义。
推荐序1 架设起脑科学与教育的桥梁
推荐序2 人脑具有非凡的学习能力
导言 人脑中最伟大的才能:学习能力
第一部分 什么是学习
第1章 学习的7个定义
学习就是调整心理模型的参数
学习是在利用组合爆炸
学习就是将错误降到最低
学习就是探索各种可能性
学习是—种优化的奖励函数
学习限定了搜索空间
学习是投射先验假设
第2章 为什么人脑的学习能力比目前的人工智能机器更强
人工智能缺少了什么
学习是对领域语法的推理
学习就是像科学家—样推理
第二部分 人脑如何学习
第3章 看不见的婴儿知识
物体概念
数感
对概率的直觉
关于动物和人的知识
面孔感知
语言本能
第4章 脑的诞生
婴儿的脑是组织有序的
语言通路
皮层的自组织
个体差异的起源
第5章 养育的作用
记忆的描述
真实突触和虚假记忆
营养是学习的核心要素
突触可塑性的能力与局限
什么是敏感期
突触的可塑性必须被打开或关闭
布加勒斯特奇迹
第6章 脑的再利用
神经元再利用假说
数学再利用了估算的神经回路
阅读再利用了视觉和口语的神经回路
音乐、数学和面孔
丰富的环境刺激所带来的益处
第三部分 学习的四大核心支柱
第7章 注意
警觉:脑的觉醒
定向:脑的过滤器
执行控制:脑的总机
学会去注意
共同关注
教学是去关注别人的知识
第8章 主动参与
被动的有机体无法学习
加工的深度越深，学习的效果越好
发现教学法的失败
好奇心以及如何去激发它
想要知道:动机的源泉
学校可能扼杀孩子好奇心的三个方法
第9章 错误反馈
惊讶:学习背后的驱动力
脑中充斥着错误信息
错误反债并不等于惩罚
分数是错误反债的糟糕替代品
自我检测
黄金法则:间隔学习
第10章 巩固
释放脑资源
睡眠的关键作用
沉睡的脑会重演前—天的轨迹
睡眠期间的发现
睡眠、童年和学校
结论 教育与神经科学的“联姻”
致谢
注释
译后记
