知能・知覚物理特論

Selected Topics in Physics ofIntelligence and Perception

998E213

84PHBCS502

荒木　修

Osamu Araki

2026年度前期

2026年度

①First semester

水曜2限

10:30-12:00, Wed

先進工学研究科　物理工学専攻

Department of Applied Physics, Graduate School of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

脳に関する解剖学的、生理学的、心理学的な研究、神経回路網の数理モデルを用いた計算理論あるいは非線形力学系によるアプローチに関して理解する。
This course aims to understand approaches of anatomical, physiological, and psychological studies in the brain, computtional theory with neural network models, and nonlinear dynamics.

知能・知覚物理に関する研究の基本的な手法を理解することを目的とする。本専攻のディプロマポリシーの物理学の応用分野において高度な専門的学識を身に付けることに相当する科目である。
The purpose is to understand fundamental methods for intelligence and perceptual physics. This course corresponds to an upper level course indicated in the diploma policy.

脳の機能とメカニズムについて説明できるようになる。また、複雑系に対する解析的及び構成的な研究の方法論を理解する力をつける。
To explain the functions and mechanisms in the brain, and to understand analytical and synthetic methodologies to study complex systems.

脳に興味を持っていること。受講前に脳に関する入門的な書物を読んでいることが望ましい。
Interests in the brain or neuroscience. Introductory readings before attendance are desirable.

小テストの実施　Quiz type test

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関連文献の予習。復習としては、講義の中で紹介する文献を自分で調べてみること。
Reading related articles for preparation. For reviews, suggested readings in lectures will be helpful.

各回の講義内容に関する小テスト(40%), 筆記試験(持込不可)による期末到達度評価(60%)により評価する。
Quizzes (40%) and examination (60%).

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

授業中に参考文献を紹介する。認知神経科学の教科書を挙げるならば次の通り：村上編「イラストレクチャー認知神経科学」オーム社、Gazzaniga et al., Cognitive Neuroscience, W.W.Norton&Company.

References will be shown in the lectures. A textbook written in English is as follows:
Gazzaniga et al., Cognitive Neuroscience, W.W.Norton&Company.

この講義は、認知神経科学または計算論的神経科学の研究に関してサーベイする。具体的には、認識機能、記憶・学習機能、注意といった高次機能に関する最近の研究について紹介する。
第１〜２回：脳とは何か：脳の構造や機能の概観を理解する。
第３〜４回：解剖学・生理学・認知心理学・計算論的方法論を理解する。
第５〜６回：知覚・認識機能の情報処理プロセスを理解する。
第７〜８回：シナプス可塑性による学習過程について理解する。
第９〜１０回：運動および運動制御機能について理解する。
第１１回： 強化学習に関して理解する。
第１２回： 注意に関して理解する。
第１３回：人工知能の方法論を理解する。
第１４回：意識に関して理解する。
第１５回：到達度評価(筆記試験)とまとめ

This course surveys cognitive and computational neuroscience. Especially, higher cognitive functions such as executive functions, learning and memory, and attention will be discussed.
1-2: What is the brain? ( structure and functions in the brain)
3-4: Anatomical, physiological, cognitive, and computational methods
5-6: Information processing for perception and cognition
7-8: Learning process through synaptic plasticity
9-10: Motion and motor control
11: Reinforcement learning
12: Attention
13: Methods of artificial intelligence
14: Consciousness
15: Examination

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