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神经元网络中分布式电流诱导靶波机理研究

物理学报 2013年第5期62卷 535-541页

作者：胡柏林马军李凡蒲忠胜兰州理工大学物理系兰州730050

以四变量的Hodgkin-Huxley神经元模型构建规则网络来研究分布式电流刺激诱导靶波问题.在一个二维规则网络的局部方形区域输入恒定刺激电流I1,其余区域结点上的神经元输入刺激电流I2来刻画分布式电流.分别研究了耦合强度、刺激电流I1作... 详细信息

以四变量的Hodgkin-Huxley神经元模型构建规则网络来研究分布式电流刺激诱导靶波问题.在一个二维规则网络的局部方形区域输入恒定刺激电流I1,其余区域结点上的神经元输入刺激电流I2来刻画分布式电流.分别研究了耦合强度、刺激电流I1作用区域(受控神经元个数)、分布式电流梯度(ΔI=I1I2)对靶波形成的影响.研究发现:刺激的区域越小,需要的电流梯度(ΔI)越大;耦合强度越大,诱导靶波所需要的电流梯度(ΔI)也越大.最后讨论了分布式电流作用和靶波的形成机理.进一步研究发现,诱导的靶波对通道噪声有较强的抗干扰性.

关键词：靶波神经元网络分布式电流

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神经元网络同步放电的抗扰特性

上海交通大学学报 2014年第10期48卷 1485-1490页

作者：常小龙丁国良娄建安军械工程学院强电磁场环境模拟与防护技术国家重点实验室石家庄050003 军械工程学院信息工程系石家庄050003 军械工程学院车辆与电气工程系石家庄050003

为了揭示神经元网络在噪声环境下实现可靠信息处理的内在机制,利用神经元模型对噪声环境下神经元网络同步放电的抗扰特性进行数值计算和分析.给出了定量描述神经元网络放电同步程度和抗扰特性的评价指标,并研究了放电同步程度和抗扰特... 详细信息

为了揭示神经元网络在噪声环境下实现可靠信息处理的内在机制,利用神经元模型对噪声环境下神经元网络同步放电的抗扰特性进行数值计算和分析.给出了定量描述神经元网络放电同步程度和抗扰特性的评价指标,并研究了放电同步程度和抗扰特性间的内在联系.数值仿真结果表明,神经元数目和耦合强度对网络的同步和抗扰特性影响较大;在一定范围内,神经元放电同步程度与抗扰特性强弱间具有近似线性的内在联系.因此,神经元网络可以利用同步放电机制抑制噪声干扰,执行可靠的信息编码与处理.

关键词：神经元网络噪声同步放电抗干扰小世界网络

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神经元网络奇怪吸引子的计算机模拟

计算机研究与发展 2001年第6期38卷 668-673页

作者：王兴元东北大学信息科学与工程学院沈阳110006

为模拟神经元网络的混沌现象 ,阐述了相空间重构技术 ,介绍了由一维可观察量计算系统的最大L yapunov指数和关联维数的方法 .利用 L yapunov指数作判据 ,构造了 3层反馈神经元网络的奇怪吸引子 ,分析了奇怪吸引子的运动特征并计算了奇... 详细信息

为模拟神经元网络的混沌现象 ,阐述了相空间重构技术 ,介绍了由一维可观察量计算系统的最大L yapunov指数和关联维数的方法 .利用 L yapunov指数作判据 ,构造了 3层反馈神经元网络的奇怪吸引子 ,分析了奇怪吸引子的运动特征并计算了奇怪吸引子的关联维数 .研究表明混沌神经元网络具有复杂的动力学特征 ,同时存在各种吸引子 ,不仅有不动点、极限环、环面 ,而且有奇怪吸引子 .

关键词：神经元网络奇怪吸引子 Lyapunov指数关联维数计算机模拟信息处理

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神经元网络在行波管设计中的应用

电子与信息学报 2005年第7期27卷 1174-1176页

作者：刘韦李实阴和俊中国科学院电子学研究所微波器件中心中国科学院研究生院北京 100039

该文介绍了使用MATLAB神经元网络模拟已有的经验数据的方法,并将其应用于行波管的设计中。与传统的根据经验值二次插值的结果相比较,用神经元网络的方法拟合的结果更加接近实验模拟的色散特性。

关键词：行波管 MATLAB 神经元网络

梯度耦合下神经元网络中靶波和螺旋波的诱发研究

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物理学报 2015年第19期64卷 386-401页

作者：徐莹王春妮靳伍银马军兰州理工大学物理系兰州730050 兰州理工大学机电学院兰州730050

神经系统内数量众多的神经元电活动的群体行为呈现一定的节律性和自组织性.当网络局部区域存在异质性或者受到持续周期性刺激,则在网络内诱发靶波,且这些靶波如‘节拍器’可调制介质中行波的诱发和传播.基于Hindmarsh-Rose神经元模型构... 详细信息

神经系统内数量众多的神经元电活动的群体行为呈现一定的节律性和自组织性.当网络局部区域存在异质性或者受到持续周期性刺激,则在网络内诱发靶波,且这些靶波如‘节拍器’可调制介质中行波的诱发和传播.基于Hindmarsh-Rose神经元模型构造了最近邻连接下的二维神经元网络,研究在非均匀耦合下神经元网络内有序波的诱发问题.在研究中,选定网络中心区域的耦合强度最大,从中心向边界的神经元之间的耦合强度则按照阶梯式下降.研究结果表明,在恰当的耦合梯度下,神经元网络内诱发的靶波或螺旋波可以占据整个网络,并有效调制神经元网络的群体电活动,使得整个网络呈现有序性.特别地,当初始值为随机值时,梯度耦合也可以诱发稳定的有序态.这种梯度耦合对网络群体行为调制的研究结果有助于理解神经元网络的自组织行为.

关键词：靶波螺旋波神经元网络梯度耦合

神经元网络容错学习在肾小球区域边界增强中的应用

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生物医学工程学杂志 2006年第3期23卷 653-656页

作者：张军朱虹许朝晖梁刚季瑞瑞西安理工大学自动化学院西安710048 中国科学院西安光学精密机械研究所西安710068

在肾脏组织切片图像的自动分析系统中,肾小球区域边界的增强是一个关键的环节。肾组织切片图像的复杂特点导致了对肾小球边界特征描述的困难。本文在给出特殊边界定义下提出了一种特征模板,用神经元网络构造非线性阈值曲面,考虑网络容... 详细信息

在肾脏组织切片图像的自动分析系统中,肾小球区域边界的增强是一个关键的环节。肾组织切片图像的复杂特点导致了对肾小球边界特征描述的困难。本文在给出特殊边界定义下提出了一种特征模板,用神经元网络构造非线性阈值曲面,考虑网络容错性对边界增强效果的影响,选择合适的阈值曲面进行边界增强。实验结果表明,该容错学习可以在抑制噪声的同时获得对肾小球边界的增强,从而获得良好的处理效果,并且对染色程度不同的样本图像具有强的适应性。

关键词：肾脏组织切片图像肾小球神经元网络边界增强特征模板

基于主成分分析与BP神经元网络的驾驶能耗组合预测模型研究

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交通运输系统工程与信息 2016年第5期16卷 185-191,204页

作者：赵晓华姚莹伍毅平陈晨荣建北京工业大学北京市交通工程重点实验室北京100124

近年来交通领域能源消耗问题备受关注,本文从微观交通能耗预测出发,以实现北京市快速路基础路段的油耗预测为目的,基于出租车车载OBD/GPS终端,提取驾驶员微观驾驶行为数据,建立基于主成分分析与BP神经元网络的油耗组合预测模型,实现北... 详细信息

近年来交通领域能源消耗问题备受关注,本文从微观交通能耗预测出发,以实现北京市快速路基础路段的油耗预测为目的,基于出租车车载OBD/GPS终端,提取驾驶员微观驾驶行为数据,建立基于主成分分析与BP神经元网络的油耗组合预测模型,实现北京市快速路基础路段油耗的准确预测.结果表明:速度均值及标准差、最大车速、工况百分比、加速度及减速度均值、行驶距离和动能对油耗影响程度相对较高;同时模型能够实现城市快速路基础路段能耗的有效预测,预测精度达到92.46%.该方法的研究为城市交通能源消耗的监管与把控提供了支持.

关键词：城市交通能耗排放预测模型驾驶行为神经元网络主成分分析

异质神经元的排列对环形耦合神经元网络频率同步的影响

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物理学报 2014年第18期63卷 134-139页

作者：孙晓娟杨白桦吴晔肖井华北京邮电大学理学院北京100876

以一维环形耦合的非全同FitzHugh-Nagumo神经元网络为研究对象,讨论这种异质神经元在环上的不同排列对其频率同步的影响.研究结果显示,异质神经元的排列不同,对应的神经元网络达到频率同步所需的临界耦合强度也不完全相同.在平均意义下... 详细信息

以一维环形耦合的非全同FitzHugh-Nagumo神经元网络为研究对象,讨论这种异质神经元在环上的不同排列对其频率同步的影响.研究结果显示,异质神经元的排列不同,对应的神经元网络达到频率同步所需的临界耦合强度也不完全相同.在平均意义下,异质性较小的神经元在环上的距离越近,神经元网络达到频率同步所需的临界耦合强度越大;相反,异质性较大的神经元在环上的距离越近,神经元网络达到同步所需的临界耦合强度越小.通过对频率同步过程的分析,进一步给出了产生这一现象的动力学机理.

关键词：频率同步异质神经元神经元网络环形耦合

部分时滞诱发Watts-Strogatz小世界神经元网络产生随机多共振

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物理学报 2016年第12期65卷 54-61页

作者：孙晓娟李国芳北京邮电大学理学院北京100876

已有研究显示时滞可诱发神经元网络产生随机多共振,但它们主要讨论了神经元间的耦合都存在时滞的情形.然而实际中,有些神经元间的信息传递是瞬时的或时滞很小可以忽略的,即神经元网络中只有部分神经元间的耦合具有时滞,简称部分时滞(若... 详细信息

已有研究显示时滞可诱发神经元网络产生随机多共振,但它们主要讨论了神经元间的耦合都存在时滞的情形.然而实际中,有些神经元间的信息传递是瞬时的或时滞很小可以忽略的,即神经元网络中只有部分神经元间的耦合具有时滞,简称部分时滞(若神经元网络内共有l条耦合边,其中有l1条耦合边是具有时滞的,而剩余的耦合边的时滞为零,则我们称这类时滞为部分时滞).本文以Watts-Strogatz小世界神经元网络为研究对象,主要讨论部分时滞对该神经元网络系统响应强度的影响.研究结果指出,系统响应强度随部分时滞的增加呈现多峰的变化态势,即部分时滞可诱发随机多共振现象;而且使系统响应强度达到最优水平的部分时滞的取值区间随随机时滞边概率的增加渐渐变窄,当随机时滞边概率足够大时,系统响应强度只有在时滞位于外界信号周期的整数倍附近才会达到最优.此外,我们还分析了随机连边概率和神经元网络中边的总数对部分时滞诱发的随机多共振现象的影响.结果显示,部分时滞诱发的随机多共振现象对随机连边概率具有一定的鲁棒性,而神经元网络中边的总数对部分时滞诱发的随机多共振的影响则较大.

关键词：随机多共振神经元网络部分时滞