第1章 绪论 1
引言 1
1.1生命 1
1.2自然生命 3
1.3人工生命 5
1.4广义人工生命 10
小结 12
习题 12
第2章 广义人工生命的基本概念 13
引言 13
2.1广义人工生命的研究目的 13
2.2广义人工生命的基本概念 14
2.3广义人工生命的方法技术 15
2.4广义人工生命的概念模型和种类体系 17
2.5广义人工生命的科学基础和实现技术 19
2.6广义人工生命的科学意义和应用价值 21
小结 23
习题 24
第3章 广义人工生命的学科架构 25
引言 25
3.1广义人工生命的学科性质 25
3.2广义人工生命的概念含义 26
3.3广义人工生命的研究对象 29
3.4广义人工生命的学科内容 31
3.5广义人工生命的科学方法 32
3.6广义人工生命的实现技术 35
3.7广义人工生命的科学意义 37
3.8广义人工生命的应用价值 39
小结 41
习题 42
第4章 广义人工生命的科技基础 43
引言 43
4.1广义人工生命的智能科学技术基础 43
4.1.1广义人工智能 43
4.1.2广义智能学 48
4.2广义人工生命的系统科学技术基础 55
4.2.1协调学 55
4.2.2大系统控制论 63
4.2.3混沌理论 71
4.2.4分形理论 72
4.2.5耗散结构理论 73
4.2.6协同学 74
4.2.7突变论 75
4.3广义人工生命的信息科学技术基础 76
4.3.1仿生计算 76
4.3.2元胞自动机 78
4.3.3 L-系统 78
4.4广义人工生命的生物科学技术基础 79
4.4.1转基因技术 79
4.4.2克隆技术 80
4.5广义人工生命的工程科学技术基础 81
4.5.1光机电一体化 82
4.5.2计算机软件 82
4.6广义人工生命的生物工程科学技术基础 83
4.6.1生物医学工程 83
4.6.2生物医学材料 84
4.6.3组织工程 85
小结 86
习题 86
第5章 广义人工生命的广义模型 87
引言 87
5.1广义人工生命的建模问题 87
5.1.1广义人工生命的建模需求分析 87
5.1.2广义人工生命的建模问题分析 88
5.2广义人工生命的建模方法 91
5.2.1广义模型化的概念 91
5.2.2广义模型化的方法 95
5.2.3广义模型化的步骤 97
5.3广义人工生命的广义模型 99
5.3.1广义人工生命概念的多元组表达式 99
5.3.2广义人工生命种类的广义知识表达树 99
5.3.3广义人工生命层次的多层状态空间 100
5.3.4广义人工生命的广义逻辑表达式 101
5.3.5广义人工生命的广义知识表达网 103
5.3.6广义人工生命的多重广义算子 104
5.4广义人工生命的KVP广义模型 106
5.4.1生命种类模型 106
5.4.2生命活性模型 106
5.4.3生命过程模型 107
小结 108
习题 108
第6章 广义人工脑 109
引言 109
6.1广义人工脑的概念模型 109
6.2工程人工脑 111
6.3生物人工脑 115
6.4生物工程人工脑 117
6.5新世纪的电脑 118
6.6多中枢自协调拟人脑的研究 123
6.6.1多中枢体系结构 123
6.6.2自协调运行机制 125
6.6.3拟人脑信息模式 127
6.6.4多中枢自协调拟人脑的设计方法与实现技术 127
6.6.5多中枢自协调拟人脑实验系统与应用实例 134
小结 136
习题 136
第7章 广义人工感官 137
引言 137
7.1广义人工感官的概念模型 137
7.2人的感官 140
7.3人工眼 141
7.4人工耳 145
7.5人工鼻 148
7.6多功能人工感官协同系统 149
7.7广义人工感官的新课题 151
7.8广义人工感官的类谱表 153
小结 156
习题 156
第8章 广义人工脏器 157
引言 157
8.1广义人工脏器的概念模型 158
8.2人工心脏 160
8.3人工肾脏 161
8.4人工肺 162
8.5人工膀胱 163
8.6广义人工脏器的新课题 164
8.7广义人工脏器的类谱表 166
小结 170
习题 170
第9章 广义人工肢体 171
引言 171
9.1广义人工肢体的概念模型 171
9.2假肢 173
9.3人工关节与人工骨骼 177
9.4人工手臂与人工腿脚 178
9.5人工肌肉与人工皮肤 179
9.6广义人工肢体的新课题 182
9.7广义人工肢体的类谱表 183
小结 186
习题 187
第10章 广义人工人 188
引言 188
10.1广义人工人的概念模型 188
10.2生物人工人研究 188
10.2.1克隆人 189
10.2.2转基因人 189
10.2.3调基因人 190
10.3工程人工人研究 191
10.3.1拟人智能机器人的研究 192
10.3.2拟人机器人的体系结构 200
10.3.3拟人智能控制系统的设计方法 201
10.3.4拟人机器人概述 205
10.3.5国内拟人机器人的研究 208
10.3.6国外拟人机器人的研究 210
10.3.7拟人机器人的展望 214
10.3.8进化机器人 215
10.3.9虚拟机器人 217
10.4生物工程人工人研究 218
10.5广义人工人的科学意义和应用价值 219
小结 221
习题 221
第11章 广义软件人 222
引言 222
11.1软件人的概念提出 222
11.2广义软件人的种族类谱 223
11.3软件人的研究开发 224
11.4软件人的科技意义 225
11.5软件人的应用价值 227
11.6软件人的应用实例 227
小结 238
习题 239
第12章 经络与经络人 240
引言 240
12.1经络之谜 241
12.2经络：人体控制系统 241
12.3经络-神经体液统一观 244
12.4经络学说：古典人体控制论 248
12.5经络系统的启示 249
12.6广义经络人的研究开发 254
12.7经络状态性能测试与诊断治疗仪器 258
12.8经络与经络人的科学意义与应用价值 260
小结 261
习题 261
第13章 广义人工动物 262
引言 262
13.1广义人工动物的概念模型 262
13.2生物人工动物 263
13.3工程人工动物 264
13.3.1实体工程人工动物 264
13.3.2虚拟工程人工动物 276
13.4生物工程人工动物 281
13.5广义人工动物的科技意义与应用价值 282
小结 283
习题 283
第14章 人工鱼研究 284
引言 284
14.1晓媛的鱼 284
14.1.1计算机动画的人工生命方法 284
14.1.2晓媛的鱼动画模型设计 289
14.1.3晓媛的鱼及虚拟海底世界建模方案 299
14.2人工鱼的自繁衍与自进化 304
14.2.1人工鱼的自繁衍模型与规则 304
14.2.2人工鱼的竞争机制和种群演化 310
14.3人工鱼的认知建模与自学习 314
14.3.1人工鱼的认知建模方法 314
14.3.2基于神经网络的人工鱼自学习 318
14.3.3基于遗传算法的人工鱼自进化 319
14.3.4基于强化神经网络的人工鱼自学习方法 321
14.4人工鱼的多感知协同系统 330
14.4.1人工鱼的嗅觉系统 330
14.4.2人工鱼的味觉系统 338
14.4.3人工鱼的多感知融合系统 345
小结 355
习题 357
第15章 广义人工植物 358
引言 358
15.1广义人工植物的概念模型 358
15.2广义人工植物的种类体系 359
15.3广义人工植物的研究方法 361
15.4广义人工植物的实现技术 362
15.4.1工程人工植物的实现技术 362
15.4.2生物人工植物的实现技术 364
15.5广义人工植物的科学意义 365
15.6广义人工植物的应用价值 366
小结 367
习题 367
第16章 广义人工社会 368
引言 368
16.1广义人工社会的概念模型 368
16.2数字人工社会 369
16.3虚拟人工社会 371
16.4实体人工社会 373
16.5主动性的社会模型 374
16.6社会大系统的结构模型 378
16.7拟人自律分散社会 380
16.8社会计算 384
16.9社会协调学 385
16.10广义人工社会的科学意义与应用价值 389
小结 390
习题 390
第17章 广义人工生态系统 391
引言 391
17.1生态系统的概念 391
17.2自然生态系统的概念 392
17.3人工生态系统的概念 392
17.4广义人工生态系统的概念模型 393
17.5改造性人工生态系统 394
17.6支持性人工生态系统 395
17.7模拟性人工生态系统 395
17.7.1虚拟人工生态系统模型 396
17.7.2实体人工生态系统模型 398
17.7.3地球生态系统的物理模拟实验基地 399
17.8广义人工生态系统的科学意义和应用价值 401
17.8.1改造性人工生态系统 401
17.8.2支持性人工生态系统 402
17.8.3模拟性人工生态系统 403
小结 403
习题 404
第18章 广义人工生命的应用 405
引言 405
18.1广义人工生命的应用价值 405
18.2工程人工生命的应用实例 407
18.2.1基于人工脑的拟人智能烟叶分级系统 407
18.2.2基于软件人的数字气田拟人智能调度系统 411
18.2.3基于软件人的拟人智能通信系统 414
18.2.4无人变电站拟人巡检机器人 425
18.2.5基于软件人群的供应链物流管理系统 433
18.2.6基于机器感知的拟人智能导游系统 437
18.2.7基于多智体的拟人自协调控制系统 441
18.2.8基于协调逻辑的三维人脸识别系统 449
小结 455
习题 455
第19章 广义人工生命的科学伦理 456
引言 456
19.1广义人工生命的科学伦理问题 456
19.2生物人工生命的科学伦理 456
19.3工程人工生命的科学伦理 459
19.4生物工程人工生命的科学伦理 461
小结 463
习题 463
第20章 展望 464
引言 464
20.1工程人工生命展望 464
20.2生物人工生命展望 466
20.3生物工程人工生命展望 467
小结 468
习题 469
参考文献 470