内容简介

机器视觉是人工智能的热点，以人的感知、认知、决策机理为基础的视觉心智计算是实现类人水平视觉智能的最可能的突破点，服务于无人系统、智慧医疗等应用，具有鲜明的特色。人工智能技术的发展，促进了跨学科交叉的研究，人们对于智能的终极追求是让计算机能够读懂人的心理，并且让机器具有人的心智。眼睛被称为是心灵的窗口，视觉是连接客观世界和大脑的重要接口，计算是智能的实现方式。

目录

目录
第1章绪论
1.1视觉心智计算的概念
1.2视觉心智计算的内容
1.3视觉心智计算的发展
1.4视觉心智计算的应用
1.5视觉心智计算与人工智能
1.6本书的内容结构
参考文献
第2章视觉基础
2.1视觉认知的概念
2.1.1注意
2.1.2记忆
2.1.3学习
2.1.4决策
2.2视觉的神经基础
2.2.1视网膜
2.2.2外膝体
2.2.3视觉皮层
2.2.4背(顶叶)侧和腹侧(下颞叶)皮层的视觉
2.2.5视觉皮层间的反馈调控
2.2.6人脑如何认知视觉世界
2.3视觉与核心认知能力的关联
2.3.1视觉与注意
2.3.2视觉与记忆
2.3.3视觉与学习
2.3.4视觉与决策
2.4视觉认知基础理论
2.4.1视觉的格式塔原则
2.4.2整体加工和部分加工
2.4.3视觉的两种加工形式： 自上而下和自下而上
2.4.4假设考验说和生态学说
参考文献
第3章视觉心智理论
3.1心智理论基础
3.2心智理论研究的进展
3.2.1外显心智理论和内隐心智理论
3.2.2情感心智理论
3.2.3心智理论的神经基础
3.3心智理论与人工智能的结合
3.3.1心智理论计算模型
3.3.2大模型的心智理论能力
3.4视觉心智理论模型
3.4.1视觉心智理论模型的基本框架
3.4.2视觉心智理论模型的应用
参考文献
第4章视觉计算理论
4.1视觉计算理论的哲学基础
4.1.1马尔哲学思想
4.1.2复杂的信息处理系统
4.2马尔视觉计算理论的基本框架
4.2.1视觉的表示框架
4.2.2马尔视觉计算理论
4.3视觉计算方法
4.3.1马尔的计算视觉理论
4.3.2昙花一现的主动视觉和目的视觉
4.3.3多视几何和分层三维重建
4.3.4基于学习的视觉
4.4基于深度学习的视觉计算方法
4.4.1传统视觉计算方法
4.4.2人工神经网络
4.4.3卷积神经网络
4.4.4深度学习模型
4.4.5选择性状态空间模型
4.4.6视觉计算任务
4.5视觉计算与推理
4.5.1视觉计算与推理的关系和意义
4.5.2视觉推理VQA问答
参考文献
第5章心智计算建模
5.1认知心智建模
5.1.1物理符号系统
5.1.2理性思维自适应控制框架
5.1.3通用智能框架
5.1.4世界模型
5.2联结心智建模
5.2.1联结机制
5.2.2自适应谐振理论
5.3智能体心智建模
5.3.1智能体概念
5.3.2强化学习
5.3.3贝叶斯学习
5.3.4基于强化学习的心智计算建模
5.3.5基于贝叶斯学习的心智计算建模
5.4深度学习在模拟心智理论方面的不足
5.4.1深度学习建模心智理论的挑战
5.4.2心智理论任务中的捷径
5.4.3开放任务的心智理论
5.4.4归纳偏见与心智理论
5.4.5从人类心智中学习
5.4.6通过深度学习评估心智理论
参考文献
第6章视觉心智计算应用
6.1智能心理评估技术
6.1.1心理评估的视觉心智理论基础
6.1.2智能心理评估中的视觉注意偏向
6.1.3基于V-ToM的心理评估范式
6.1.4基于V-ToM的心理学语义到情绪图像的映射
6.1.5抑郁症患者与正常对照者的V-ToM差异
6.1.6孤独症儿童与典型发育儿童的认知ToM差异
6.1.7V-ToM应用： 抑郁症和孤独症的检测
6.2自动驾驶中的视觉心智计算
6.2.1自动驾驶智能技术
6.2.2自动驾驶视觉心智计算架构
6.2.3自动驾驶视觉心智计算方法
6.2.4自动驾驶决策算法
参考文献

前言/序言

前言
想象一个场景： 你和最好的朋友小红一起去餐厅吃饭，你们之间常常不需要说太多话就能理解对方的意图。你们坐下后，小红注意到你目光不自觉地落在了菜单中的烤鸭上，虽然你没有直接说出来，但小红已经知道你对这个菜品感兴趣，于是主动说要点这道菜。小红之所以能够准确地理解你的意图，完全是基于你的非语言线索推测的，没有语言沟通，也能够通过表情变化和眼神交流传达彼此的意图和需求等。

这是我们日常生活中已经习以为常的事情。这种理解他人心理状态的能力，被称为心智理论 (theory of mind，ToM)。近几十年来，很多研究致力于理解这种能力，以及应该怎样测量，等等。视觉心智理论是心智理论概念很重要的一方面，比如开篇的例子中点菜过程中的交流是靠视觉信息传达的。

在科技发展的今天，建模和计算心智理论是一件意义非凡的事。如果人们了解了心智能力的数学表达和计算方法，就有可能创造出像《流浪地球》中MOSS那样的智能体。横空出世的ChatGPT已经很大程度上改变了我们的生活，但是目前研究表明，即使是最先进的大模型，也仍然与人的心智能力相差甚远，这条路存在很多理论障碍有待日后突破。

本书编写的目的就是希望通过全面地介绍心智理论的概念、发展，并且引入视觉心智理论及其计算方式，让读者系统地了解、深入理解这一前沿领域，填补相关图书领域的空白。

作为一个不断演进的领域，视觉心智计算涉及多学科的交叉，涵盖从视觉认知理论到智能体建模的广泛内容。在撰写过程中，我们力求通过清晰的结构和系统的内容，将专业的理论和方法以易于理解的方式呈现给读者。

在本书的编写过程中，我们邀请了诸多同行和朋友给予支持与指导。我们也鼓励读者通过书中的联系方式与我们互动，提出建议或反馈，以便我们不断改进和更新内容。

希望本书能成为探索视觉心智计算领域的有力工具，为研究与应用提供宝贵的参考。

马惠敏
2024年9月