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Simulating the Brain: A Four-Step Method Using Ordinary Differential Equations and Python
《模拟大脑：一种使用常微分方程和 Python 的四步方法》
作者： Daniele Caligiore (Author), Samuele Carli (Author)
出版社：Springer
出版时间：2025年5月31日

本书介绍了一种利用常微分方程 (ODE) 构建系统级脑模型的新方法，这些模型可通过简单的 Python 脚本进行求解和分析。此类模型的计算机模拟能够研究健康和受损的脑功能，发现可能对病理出现至关重要的新神经通路，并模拟作用于传统研究中难以探究的脑功能区域的潜在新疗法的效果。该方法包含四个步骤：(i) 设计模型架构，以表示不同脑区之间的相互作用；(ii) 编写模型所隐含的 ODE 系统；(iii) 构建能够正确求解方程的 Python 脚本；(iv) 使用遗传算法或其他技术优化模型自由参数，以获得一个或多个能够重现目标研究行为的模型实例。

本书面向所有希望学习如何使用 Python 和 ODE 模拟脑功能的人士，无论其背景如何。尽管本书篇幅有限，无法对所讨论的许多论点进行严谨的数学证明，因此省略了这些证明，但本书以简明易懂、便于应用的方式阐述了实践者进行批判性判断和自我评估所必需的最重要概念，并提供了丰富的参考文献供有兴趣的读者深入探索。

本书是一本自洽的教科书，涵盖了从零开始学习所需的一切知识：从基本的数学和计算工具到设计、模拟、可视化和解释脑模型所需的知识。

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