2025年大學(xué)認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)專業(yè)題庫——認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與人腦模擬技術(shù)的對比研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.下列哪項技術(shù)是認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中常用的無創(chuàng)腦成像技術(shù)，能夠提供較高的空間分辨率？A.腦磁圖（MEG）B.事件相關(guān)電位（ERP）C.腦電圖（EEG）D.正電子發(fā)射斷層掃描（PET）2.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的核心目標(biāo)是？A.構(gòu)建精確模擬人類所有認(rèn)知功能的計算模型B.理解人類認(rèn)知能力和大腦結(jié)構(gòu)功能之間的對應(yīng)關(guān)系C.完全掌握人腦所有神經(jīng)元的連接方式D.開發(fā)出能夠替代人類大腦的人工智能系統(tǒng)3.聯(lián)結(jié)主義模型（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型）在模擬人類認(rèn)知方面的主要哲學(xué)基礎(chǔ)是？A.符號操作和邏輯推理B.并行分布處理和統(tǒng)計學(xué)習(xí)C.基于規(guī)則的知識表示和演繹D.基于概率的推理和決策4.與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的實證研究相比，人腦模擬技術(shù)的核心特點之一是？A.更強調(diào)可觀察、可測量的神經(jīng)證據(jù)B.更側(cè)重于抽象建模和計算仿真C.通常不涉及對認(rèn)知機制的深入探究D.主要關(guān)注短期、局部的神經(jīng)活動5.下列哪項不屬于認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與人腦模擬技術(shù)在研究目標(biāo)上的一個顯著區(qū)別？A.前者偏向解釋性，后者偏向預(yù)測性B.前者關(guān)注宏觀認(rèn)知功能，后者關(guān)注微觀神經(jīng)機制C.前者使用實驗方法，后者使用計算方法D.前者旨在揭示“心智如何工作”，后者旨在構(gòu)建“心智如何工作”的模型6.fMRI技術(shù)主要測量大腦中的哪種信號變化？A.神經(jīng)元放電頻率的變化B.局部血流和氧合水平的變化C.腦脊液壓力的變化D.神經(jīng)遞質(zhì)濃度的變化7.事件相關(guān)電位（ERP）技術(shù)的主要優(yōu)勢在于？A.能夠提供極高的時間分辨率B.能夠直接測量神經(jīng)元的放電活動C.對被試的頭部運動不敏感D.成本相對較低，易于大規(guī)模部署8.人腦模擬技術(shù)，特別是聯(lián)結(jié)主義模型，對人工智能領(lǐng)域產(chǎn)生了哪些重要影響？A.主要推動了基于符號主義的知識工程方法B.為機器學(xué)習(xí)、自然語言處理、計算機視覺等領(lǐng)域提供了基礎(chǔ)框架C.限制了人工智能在復(fù)雜問題求解方面的應(yīng)用D.導(dǎo)致了人工智能研究對人腦機制研究的忽視9.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的哪個方面目前仍是巨大挑戰(zhàn)？A.確定特定認(rèn)知功能對應(yīng)的腦區(qū)B.建立完全精確的大腦結(jié)構(gòu)連接圖C.解釋神經(jīng)活動的個體差異D.將神經(jīng)數(shù)據(jù)與行為數(shù)據(jù)精確關(guān)聯(lián)10.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與人腦模擬技術(shù)未來可能融合發(fā)展的重要方向之一是？A.完全取代彼此，只保留一種研究范式B.人腦模擬技術(shù)完全依賴神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)進行參數(shù)校準(zhǔn)C.利用神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)來構(gòu)建更真實、更可解釋的人腦模擬模型D.兩者各自獨立發(fā)展，互不干擾二、填空題（每空2分，共20分）1.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)常用的腦成像技術(shù)包括功能性磁共振成像（______）、腦電圖（______）、事件相關(guān)電位（______）等。2.人腦模擬技術(shù)中，聯(lián)結(jié)主義模型通常采用______學(xué)習(xí)算法來調(diào)整模型參數(shù)。3.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)通過研究特定腦區(qū)損傷對認(rèn)知功能的影響，可以推斷該腦區(qū)可能參與了______過程。4.人腦模擬技術(shù)的局限性之一在于其模型往往是______的，難以完全捕捉人腦的復(fù)雜性。5.兩種技術(shù)都可用于研究______的認(rèn)知神經(jīng)機制，但側(cè)重點和方法不同。6.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的數(shù)據(jù)可以為人腦模擬提供______和______。7.人腦模擬模型可以幫助我們理解認(rèn)知過程，例如通過模擬______來研究記憶的編碼和提取機制。8.對比兩種技術(shù)，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)更關(guān)注______，而人腦模擬技術(shù)更關(guān)注______。9.隨著技術(shù)發(fā)展，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與人腦模擬技術(shù)的融合有助于推動______等領(lǐng)域的研究。10.在倫理層面，人腦模擬技術(shù)的發(fā)展也引發(fā)了對______等問題的討論。三、名詞解釋（每題4分，共20分）1.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)2.人腦模擬技術(shù)（或聯(lián)結(jié)主義模型）3.fMRI4.ERP5.并行分布處理四、簡答題（每題6分，共18分）1.簡述認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究中，腦成像技術(shù)（以fMRI為例）的基本原理及其主要優(yōu)點。2.比較聯(lián)結(jié)主義模型和符號主義模型在表示知識和處理信息方面的主要區(qū)別。3.簡述認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)對人腦模擬技術(shù)發(fā)展可能提供的具體支持。五、論述題（每題10分，共20分）1.深入對比認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與人腦模擬技術(shù)在研究“注意力”這一認(rèn)知功能時的方法論差異、主要發(fā)現(xiàn)以及各自的局限性。2.分析人腦模擬技術(shù)在未來腦疾病診斷與干預(yù)中的潛在應(yīng)用價值，并探討其可能面臨的挑戰(zhàn)和倫理考量。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.B4.B5.B6.B7.A8.B9.B10.C二、填空題1.fMRI,EEG,ERP2.監(jiān)督（或統(tǒng)計）3.特定認(rèn)知4.簡化（或抽象）5.記憶、語言、感知等6.約束，驗證7.工作記憶（或短期記憶）8.解釋心智，預(yù)測行為9.人工智能、腦疾病研究10.腦機接口，數(shù)據(jù)隱私三、名詞解釋1.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)：研究認(rèn)知過程（如感知、記憶、思維、語言等）的神經(jīng)基礎(chǔ)，即心智如何由大腦實現(xiàn)的科學(xué)領(lǐng)域。2.人腦模擬技術(shù)（或聯(lián)結(jié)主義模型）：通過構(gòu)建計算或數(shù)學(xué)模型來模擬、解釋或預(yù)測人類認(rèn)知過程或大腦功能的行為，特別是基于神經(jīng)元聯(lián)結(jié)和并行分布處理思想的方法。3.fMRI：功能性磁共振成像，一種通過測量大腦血流變化來間接反映神經(jīng)活動區(qū)域的神經(jīng)影像技術(shù)，具有較高空間分辨率。4.ERP：事件相關(guān)電位，一種通過記錄大腦對特定刺激或事件序列的電活動反應(yīng)，來研究認(rèn)知過程的神經(jīng)電生理機制的腦電技術(shù)，具有極高時間分辨率。5.并行分布處理：一種計算范式，認(rèn)為信息不是在單一的處理器中串行處理，而是分布在大量的簡單處理單元中并行處理，類似于人腦神經(jīng)元的工作方式，是聯(lián)結(jié)主義模型的核心思想。四、簡答題1.fMRI的基本原理：fMRI通過檢測與神經(jīng)活動相關(guān)的血氧水平依賴（BOLD）信號變化來成像大腦。當(dāng)某個腦區(qū)神經(jīng)元活動增強時，局部血流量會增加，導(dǎo)致氧合血紅蛋白相對含量變化，這種變化可以被fMRI儀器檢測到，從而反映神經(jīng)活動的區(qū)域和強度。主要優(yōu)點：空間分辨率高，可以定位功能區(qū)域；非侵入性，對被試相對安全；可對整個大腦進行體積掃描。2.聯(lián)結(jié)主義模型與符號主義模型的主要區(qū)別：知識表示方式不同，前者用神經(jīng)元連接權(quán)重或分布模式表示知識，后者用符號、邏輯規(guī)則表示知識；信息處理方式不同，前者基于并行分布式處理和統(tǒng)計學(xué)習(xí)，后者基于符號操作和邏輯演繹；與人腦相似性不同，前者模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，后者更受邏輯學(xué)和計算機科學(xué)啟發(fā)；擅長領(lǐng)域不同，前者在模式識別、感知、學(xué)習(xí)等方面優(yōu)勢明顯，后者在邏輯推理、規(guī)劃、知識表示等方面有優(yōu)勢。3.認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)對人腦模擬技術(shù)的支持：提供模型構(gòu)建的生物學(xué)約束，例如神經(jīng)元的類型、連接模式、信息傳遞速率等參數(shù)可以參考神經(jīng)科學(xué)實驗結(jié)果；提供模型驗證的基準(zhǔn)，將模擬預(yù)測的行為或神經(jīng)信號與真實的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)實驗數(shù)據(jù)進行比較，以評估模型的有效性和解釋力；幫助理解模型行為，神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)可以解釋模擬結(jié)果背后的潛在神經(jīng)機制，提升模型的可解釋性。五、論述題1.對比研究“注意力”的方法論差異、主要發(fā)現(xiàn)及局限：*方法論差異：認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)主要通過腦成像技術(shù)（如fMRI、EEG）測量個體在執(zhí)行注意力任務(wù)時的腦部活動變化，以揭示注意力的神經(jīng)基礎(chǔ)；人腦模擬技術(shù)則構(gòu)建模型來模擬注意力過程，通過改變模型參數(shù)或結(jié)構(gòu)，預(yù)測模型在注意力任務(wù)上的表現(xiàn)，并解釋其內(nèi)部機制。前者是實證發(fā)現(xiàn)導(dǎo)向，后者是理論建模導(dǎo)向。*主要發(fā)現(xiàn)（認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)）：發(fā)現(xiàn)特定腦區(qū)（如頂葉、額葉、丘腦）在注意力調(diào)控中發(fā)揮作用；不同類型的注意力（如空間注意、對象注意）涉及不同的腦網(wǎng)絡(luò)；注意力會影響信息的感知和加工。*主要發(fā)現(xiàn)（人腦模擬）：模型可以模擬注意力的選擇性、持續(xù)性、分配等特性；通過模擬神經(jīng)活動的損耗或增強，可以解釋注意力疲勞或注意力缺陷；模型預(yù)測了某些腦區(qū)活動與注意力表現(xiàn)的關(guān)系。*局限性（認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)）：難以確定神經(jīng)活動與認(rèn)知功能的精確因果關(guān)系；個體差異和被試內(nèi)效應(yīng)影響結(jié)果解釋；實驗設(shè)計可能存在生態(tài)效度問題。*局限性（人腦模擬）：模型通常是簡化的抽象，難以完全捕捉人腦的復(fù)雜性；模型的預(yù)測能力受限于輸入數(shù)據(jù)和參數(shù)設(shè)置；解釋模擬結(jié)果時可能存在循環(huán)論證的風(fēng)險；難以完全驗證模型的真實性。2.人腦模擬技術(shù)在腦疾病診斷與干預(yù)中的潛在價值及挑戰(zhàn)倫理考量：*潛在價值：疾病機制模擬：構(gòu)建與特定腦疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ?、精神分裂癥）相關(guān)的模型，模擬病理過程，幫助理解疾病機制；診斷輔助：根據(jù)患者的行為數(shù)據(jù)或神經(jīng)影像數(shù)據(jù)輸入模型，預(yù)測疾病狀態(tài)或病情進展，輔助醫(yī)生診斷；藥物研發(fā)：模擬藥物對大腦網(wǎng)絡(luò)的影響，加速新藥篩選和個性化用藥方案設(shè)計；干預(yù)策略設(shè)計：模擬不同干預(yù)措施（如經(jīng)顱磁刺激TMS、腦機接口BCI）對大腦功能的影響，為設(shè)計更有效的治療方案提供理論依據(jù)，例如模擬TMS刺激參數(shù)對改善認(rèn)知功能的效果。*挑戰(zhàn)與倫理考量：模型準(zhǔn)確性：模擬結(jié)果的有效性依賴于模型的準(zhǔn)確性，不準(zhǔn)確的模型可能導(dǎo)致錯誤的診斷或干預(yù)建議；數(shù)據(jù)隱私與安全：使用患者數(shù)