【摘要】：神經(jīng)信息在神經(jīng)系統(tǒng)中的加工和傳輸是需要特定功能的神經(jīng)元群體來完成的。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型和計算機(jī)仿真的方法,來研究神經(jīng)系統(tǒng)中信息傳輸和處理的相關(guān)問題。前饋神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中最簡單、常見的模型之一,也是用于研究大腦不同區(qū)域間信號傳遞的有效模型。本論文以10層的前饋神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)為研究對象,著重研究了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、突觸時滯以及神經(jīng)元模型參數(shù)對系統(tǒng)信息傳輸能力和處理機(jī)制的作用。主要的工作和所得結(jié)論概括如下:1.研究了常用神經(jīng)元模型的放電特性及動力學(xué)行為,模擬了神經(jīng)元模型對不同輸入的響應(yīng)特性,并分析各種神經(jīng)元模型的優(yōu)缺點。另外,作為預(yù)備工作,研究了突觸連接概率對一類由興奮性和抑制性神經(jīng)元以4:1比例構(gòu)成的單層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)同步水平的影響,結(jié)果表明大的連接概率會促進(jìn)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的同步。2.系統(tǒng)地研究了由Hodgkin Huxley神經(jīng)元構(gòu)成、以一定概率連接的前饋神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中放電率傳輸?shù)膯栴},其中著重考察突觸時滯在此傳輸模式中所起的作用。研究結(jié)果表明,輸入噪聲強(qiáng)度、層間連接概率、突觸時間常數(shù)和背景噪聲強(qiáng)度都會對放電率傳輸產(chǎn)生影響,恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整這些參數(shù)能夠使網(wǎng)絡(luò)具有穩(wěn)定編碼和傳輸信號的能力。突觸時滯既可以對正常傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生破壞作用,也可以使無法成功傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常傳輸,這與時滯的強(qiáng)度和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。3.研究了由Leaky Integrate and Fire神經(jīng)元構(gòu)成、以全局耦合方式連接的前饋神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中同步放電傳輸?shù)膯栴},主要考察了突觸連接強(qiáng)度和時滯對傳輸模式的作用。在一定條件下,時滯可以幫助改善網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP183;Q42
【圖文】：

傳輸神經(jīng)信號。神經(jīng)系統(tǒng)只傳遞兩種信號：動作電位和局部電位。局部電位主要用來逡逑短距離傳播信號，傳輸距離大概在１？２毫米，主要作用在特定區(qū)域（例如感覺神經(jīng)逡逑末梢）或者是不同細(xì)胞的節(jié)點處Ｉ４７］。長距離的傳輸還是依靠動作電位，圖２－１所示為逡逑動作電位的膜電位變化示意圖。逡逑的邐ａｃｔｉｏｎ邋ｐｏｔｅｎｔｉａｌ逡逑４０逡逑＞邋２０逡逑１逡逑ｔｏ逡逑！邋０逡逑＜ｖ逡逑Ｃ邋－２０逡逑？：—ＷＵＵＵＵＩａ逡逑８0０邐２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０邐１４０邐１６０逡逑Ｔｉｍｅ邋（ｍｓ）逡逑圖２－１動作電位連續(xù)放電示意圖逡逑動作電位的發(fā)放形式是幾乎相同的，大腦信號傳輸?shù)膶嵸|(zhì)主要是某時刻是否有動逡逑作電位產(chǎn)生。動作電位其實是信息傳遞中使用的符號，一個尖波被稱作一個脈沖逡逑９逡逑

神經(jīng)結(jié)構(gòu)中［４８］。電突觸在形態(tài)上是對稱的，信息傳遞也是雙向的，所以對于不同的時逡逑間點，每一個神經(jīng)元都既是突觸前結(jié)構(gòu)，也可以被稱為突觸后結(jié)構(gòu)。而化學(xué)突觸在形逡逑態(tài)和結(jié)構(gòu)上是明顯不對稱的，在化學(xué)突觸中信息的流動是單方向的，它的結(jié)構(gòu)如圖２－逡逑２所示，突觸的傳遞過程可以分為三個階段。逡逑Ｐｏｓｔｓｙｎａｐｔｉｃ邋ｃｅｌｌ逡逑Ｐｒｅｓｙｎａｐｔｉｃ邋ｃｅｌｌ邐＼逡逑Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ邋Ｒｅｃｅｐｔｏｒ逡逑圖２－２化學(xué)突觸傳遞神經(jīng)遞質(zhì)示意圖逡逑１０逡逑

神經(jīng)結(jié)構(gòu)中［４８］。電突觸在形態(tài)上是對稱的，信息傳遞也是雙向的，所以對于不同的時逡逑間點，每一個神經(jīng)元都既是突觸前結(jié)構(gòu)，也可以被稱為突觸后結(jié)構(gòu)。而化學(xué)突觸在形逡逑態(tài)和結(jié)構(gòu)上是明顯不對稱的，在化學(xué)突觸中信息的流動是單方向的，它的結(jié)構(gòu)如圖２－逡逑２所示，突觸的傳遞過程可以分為三個階段。逡逑Ｐｏｓｔｓｙｎａｐｔｉｃ邋ｃｅｌｌ逡逑Ｐｒｅｓｙｎａｐｔｉｃ邋ｃｅｌｌ邐＼逡逑Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ邋Ｒｅｃｅｐｔｏｒ逡逑圖２－２化學(xué)突觸傳遞神經(jīng)遞質(zhì)示意圖逡逑１０逡逑

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 裘曉蓮;;模糊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)評價體系實證研究[J];建筑與文化;2018年10期

2 王蔓蔓;楊曉麗;;模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中耦合時滯誘導(dǎo)的簇同步轉(zhuǎn)遷[J];動力學(xué)與控制學(xué)報;2016年06期

3 何若雪;;肚子里的“第二大腦”[J];大自然探索;2017年05期

4 張雷;劉希玉;;對傳過程神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用研究[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2012年17期

5 劉金月;祝寶玲;;連續(xù)小波過程神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在非線性函數(shù)逼近的應(yīng)用[J];長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

6 陳磊;劉飛;;兩種特征擴(kuò)展過程神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用比較研究[J];控制工程;2009年S3期

7 周淑梅;;一種過程神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在管道土壤腐蝕速率預(yù)測中的應(yīng)用[J];齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年04期

8 吳雅娟;許少華;;一種模糊計算過程神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年08期

9 蔡久評;;基于過程神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的陶瓷窯爐智能控制機(jī)制[J];中國陶瓷;2008年10期

10 許少華;王兵;何新貴;;基于過程神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)預(yù)測模型及其應(yīng)用[J];信息與控制;2007年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王青云;;時滯對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)時空同步的作用[A];第三屆全國動力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會論文摘要集[C];2009年

2 李玉葉;張慧敏;魏春玲;楊明浩;王青云;古華光;任維;;隨機(jī)信號在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中誘發(fā)的多次空間相干共振[A];第十二屆全國非線性振動暨第九屆全國非線性動力學(xué)和運動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

3 王青云;;神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的非線性時空動力學(xué)[A];第四屆全國動力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會論文摘要集[C];2010年

4 沈瑜;侯中懷;;從簇放電振幅推測耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的度分布性質(zhì)[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

5 孫曉娟;;噪聲激勵下多層次神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)放電的動力學(xué)行為特性研究[A];第七屆全國動力學(xué)與控制青年學(xué)者研討會論文摘要集[C];2013年

6 李麗明;王眾嫭;王延章;;一種類神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型及其學(xué)習(xí)算法初探[A];全國青年管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)論文集（第1卷）[C];1991年

7 陳劍飛;王一玲;林偉;;用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型求解多目標(biāo)決策問題[A];全國青年管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)論文集（第2卷）[C];1993年

8 劉獻(xiàn)心;黃布毅;;神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)與模糊控制的融合[A];1995年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議暨智能自動化專業(yè)委員會成立大會論文集（上冊）[C];1995年

9 曾貴生;柯益華;;神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在厭氧流化床反應(yīng)器動態(tài)建模中的應(yīng)用[A];1995年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議暨智能自動化專業(yè)委員會成立大會論文集（上冊）[C];1995年

10 賈雁兵;古華光;;相位噪聲誘導(dǎo)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的雙重相干共振[A];第十五屆全國非線性振動暨第十二屆全國非線性動力學(xué)和運動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議摘要集[C];2015年

相關(guān)重要報紙文章 前8條

1 本報記者 俞陶然;模擬人腦人眼，讓人工智能更像“人”[N];解放日報;2017年

2 楊駿 劉石磊;中國“芯”加速布局人工智能[N];中華工商時報;2017年

3 老鬼阿定;“深度學(xué)習(xí)”技術(shù)進(jìn)展令人振奮[N];計算機(jī)世界;2014年

4 實習(xí)生 馬昌劍;早教真能決定孩子的一生嗎？[N];科技日報;2012年

5 ;GF Srl開發(fā)出用于包裝過程檢測的系統(tǒng)[N];中國包裝報;2005年

6 百度總裁 張亞勤 口述 本報記者 李正豪 整理;人類定規(guī)則，機(jī)器將可控[N];中國經(jīng)營報;2016年

7 邵珍珍 本報記者 胡唯元;自動化讓冶金如此簡單[N];科技日報;2005年

8 楊健;樹立中國人管理創(chuàng)新的信心[N];人民日報;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王兵;面向油田診斷預(yù)測的過程神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型和算法研究[D];東北石油大學(xué);2015年

2 秦迎梅;神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的共振效應(yīng)—信息的檢測與傳導(dǎo)[D];天津大學(xué);2014年

3 李艷玲;培養(yǎng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)模型構(gòu)建及機(jī)理研究[D];華中科技大學(xué);2007年

4 盧梅麗;基于相響應(yīng)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)同步的優(yōu)化控制[D];天津大學(xué);2013年

5 陳傳平;基于多電極陣列的培養(yǎng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特征分析[D];華中科技大學(xué);2007年

6 于海濤;神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的同步、共振及控制研究[D];天津大學(xué);2012年

7 陳琳;培養(yǎng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)自發(fā)電信號的特性分析[D];華中科技大學(xué);2008年

8 郭大慶;復(fù)雜神經(jīng)系統(tǒng)中信息傳輸及信息處理的若干問題研究[D];電子科技大學(xué);2011年

9 劉延俊;氣動比例位置系統(tǒng)的控制方法及動態(tài)特性研究[D];山東大學(xué);2008年

10 王彩霞;Rulkov和Head direction神經(jīng)元及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)分析[D];北京交通大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉趙凡;小世界神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)多共振現(xiàn)象[D];北京郵電大學(xué);2019年

2 趙欣桐;時滯對前饋神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的影響[D];北京郵電大學(xué);2019年

3 樓力政;微電極陣列上培養(yǎng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的特性分析[D];浙江大學(xué);2019年

4 薛天舒;時滯對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中同步轉(zhuǎn)遷的影響[D];北京郵電大學(xué);2019年

5 于彥虎;自突觸影響下模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的共振動力學(xué)[D];陜西師范大學(xué);2018年

6 王權(quán);基于PIDNN的四軸飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

7 陳琦;神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)FPGA仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2018年

8 廖原;基于卷積網(wǎng)絡(luò)的人臉年齡識別技術(shù)研究[D];廣西大學(xué);2018年

9 田姍姍;基于微流控技術(shù)體外構(gòu)建神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2017年

10 李國芳;部分時滯對小世界神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)共振和同步行為的影響[D];北京郵電大學(xué);2018年

本文編號：2757921