稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶及其復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-05-13 10:10
聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)模擬人腦信息存儲(chǔ)及回憶機(jī)制,具有對(duì)含噪及不完全信息的魯棒處理能力,因而在人工智能、模式識(shí)別等領(lǐng)域獲得了廣泛的研究與應(yīng)用。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,是近年來(lái)研究復(fù)雜系統(tǒng)的新視角、新方法。模擬大腦神經(jīng)學(xué)習(xí)機(jī)理的聯(lián)想記憶模型其本質(zhì)表現(xiàn)為一種復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),同時(shí),生物腦神經(jīng)系統(tǒng)中普適存在著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中典型的小世界效應(yīng)和無(wú)標(biāo)度特性。因此,從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)角度出發(fā),研究稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶模型實(shí)現(xiàn)就成為了一種新穎的思路。 本文借鑒復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系新思想,從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)角度出發(fā),深入而系統(tǒng)地從理論分析和應(yīng)用實(shí)例兩方面進(jìn)行交替互補(bǔ)研究,著重探討了神經(jīng)元間稀疏互聯(lián)方式對(duì)于網(wǎng)絡(luò)聯(lián)想記憶性能的影響,并構(gòu)建了相應(yīng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)下的稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶模型。 論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)包括: (1)綜述了聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究工作,指出其在生物學(xué)建模的合理性及硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)存在的問(wèn)題,分析了采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)思想研究稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶的可行性,提出了從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)角度出發(fā),從神經(jīng)元稀疏互聯(lián)方式入手,借鑒復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究思想和生物神經(jīng)系統(tǒng)中普遍存在的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)性質(zhì),展開(kāi)對(duì)稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶模型理論及應(yīng)用兩...
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
致謝
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.2.1 聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.2.2 稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.2.2.1 廣義稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.2.2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)體系聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.3 論文的課題來(lái)源、研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 論文的課題來(lái)源
1.3.2 論文的研究?jī)?nèi)容
1.3.3 論文的章節(jié)安排
參考文獻(xiàn)
第二章 聯(lián)想記憶與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)
2.1 引言
2.2 聯(lián)想記憶
2.2.1 聯(lián)想記憶的定義與分類(lèi)
2.2.2 聯(lián)想記憶的工作過(guò)程
2.2.3 聯(lián)想記憶的基本要求與研究重點(diǎn)
2.2.4 聯(lián)想記憶的Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)
2.2.4.1 Hopfield聯(lián)想記憶模型
2.2.4.2 模型的局限性
2.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究
2.3.1 網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)統(tǒng)計(jì)量的定義
2.3.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基本模型
2.3.2.1 Watts-Strogatz 小世界模型
2.3.2.2 Barab(?)si-Albert無(wú)標(biāo)度模型
2.3.2.3 其他復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型
2.3.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究?jī)?nèi)容
2.4 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶實(shí)現(xiàn)
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)行為刻畫(huà)
3.1 引言
3.2 稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)演化行為解析刻畫(huà)
3.2.1 模型描述
3.2.2 能量函數(shù)及穩(wěn)定性證明
3.2.3 動(dòng)力學(xué)演化行為的概率統(tǒng)計(jì)分析
3.2.3.1 一步聯(lián)想
3.2.3.2 多步聯(lián)想
3.3 實(shí)例分析與討論
3.3.1 理論分析與數(shù)值仿真的一致性驗(yàn)證
3.3.2 網(wǎng)絡(luò)性能分析
3.4 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)稀疏互聯(lián)的可行性分析
3.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 有限連接代價(jià)下的網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)稀疏互聯(lián)結(jié)構(gòu)
4.1 引言
4.2 Quenched & Annealed Dilution稀疏策略
4.3 有限連接代價(jià)下的網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)稀疏原則(Annealed Dilution)
4.3.1 模型描述
4.3.2 信噪比分析
4.3.3 最優(yōu)稀疏互聯(lián)結(jié)構(gòu)確定
4.4 實(shí)例分析與討論
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 一種新的小世界體系聯(lián)想記憶模型
5.1 小世界體系聯(lián)想記憶模型的神經(jīng)生物學(xué)背景
5.2 捷徑隨機(jī)生成的Watts-Strogatz小世界體系聯(lián)想記憶模型
5.3 和諧統(tǒng)一的混合擇優(yōu)思想
5.4 小世界體系結(jié)構(gòu)自適應(yīng)聯(lián)想記憶模型
5.4.1 模型生成原則
5.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
5.4.2.1 自適應(yīng)動(dòng)態(tài)捷徑生成原則與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最優(yōu)稀疏原則的一致性驗(yàn)證
5.4.2.2 有效性及魯棒性分析
5.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)擇優(yōu)的無(wú)標(biāo)度聯(lián)想記憶模型
6.1 無(wú)標(biāo)度拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的聯(lián)想記憶模型的生物學(xué)背景
6.2 Barab(?)si-Albert無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上的聯(lián)想記憶實(shí)現(xiàn)
6.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)擇優(yōu)的無(wú)標(biāo)度聯(lián)想記憶模型
6.3.1 模型生成原則
6.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
6.3.2.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)擇優(yōu)網(wǎng)絡(luò)的度分布特性
6.3.2.2 有效性及魯棒性分析
6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 論文主要工作
7.2 研究展望
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研情況
本文編號(hào):3815716
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
致謝
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.2.1 聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.2.2 稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.2.2.1 廣義稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.2.2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)體系聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1.3 論文的課題來(lái)源、研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 論文的課題來(lái)源
1.3.2 論文的研究?jī)?nèi)容
1.3.3 論文的章節(jié)安排
參考文獻(xiàn)
第二章 聯(lián)想記憶與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)
2.1 引言
2.2 聯(lián)想記憶
2.2.1 聯(lián)想記憶的定義與分類(lèi)
2.2.2 聯(lián)想記憶的工作過(guò)程
2.2.3 聯(lián)想記憶的基本要求與研究重點(diǎn)
2.2.4 聯(lián)想記憶的Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)
2.2.4.1 Hopfield聯(lián)想記憶模型
2.2.4.2 模型的局限性
2.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究
2.3.1 網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)統(tǒng)計(jì)量的定義
2.3.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基本模型
2.3.2.1 Watts-Strogatz 小世界模型
2.3.2.2 Barab(?)si-Albert無(wú)標(biāo)度模型
2.3.2.3 其他復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型
2.3.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究?jī)?nèi)容
2.4 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶實(shí)現(xiàn)
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)行為刻畫(huà)
3.1 引言
3.2 稀疏互聯(lián)聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)演化行為解析刻畫(huà)
3.2.1 模型描述
3.2.2 能量函數(shù)及穩(wěn)定性證明
3.2.3 動(dòng)力學(xué)演化行為的概率統(tǒng)計(jì)分析
3.2.3.1 一步聯(lián)想
3.2.3.2 多步聯(lián)想
3.3 實(shí)例分析與討論
3.3.1 理論分析與數(shù)值仿真的一致性驗(yàn)證
3.3.2 網(wǎng)絡(luò)性能分析
3.4 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)稀疏互聯(lián)的可行性分析
3.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 有限連接代價(jià)下的網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)稀疏互聯(lián)結(jié)構(gòu)
4.1 引言
4.2 Quenched & Annealed Dilution稀疏策略
4.3 有限連接代價(jià)下的網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)稀疏原則(Annealed Dilution)
4.3.1 模型描述
4.3.2 信噪比分析
4.3.3 最優(yōu)稀疏互聯(lián)結(jié)構(gòu)確定
4.4 實(shí)例分析與討論
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 一種新的小世界體系聯(lián)想記憶模型
5.1 小世界體系聯(lián)想記憶模型的神經(jīng)生物學(xué)背景
5.2 捷徑隨機(jī)生成的Watts-Strogatz小世界體系聯(lián)想記憶模型
5.3 和諧統(tǒng)一的混合擇優(yōu)思想
5.4 小世界體系結(jié)構(gòu)自適應(yīng)聯(lián)想記憶模型
5.4.1 模型生成原則
5.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
5.4.2.1 自適應(yīng)動(dòng)態(tài)捷徑生成原則與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最優(yōu)稀疏原則的一致性驗(yàn)證
5.4.2.2 有效性及魯棒性分析
5.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)擇優(yōu)的無(wú)標(biāo)度聯(lián)想記憶模型
6.1 無(wú)標(biāo)度拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的聯(lián)想記憶模型的生物學(xué)背景
6.2 Barab(?)si-Albert無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)上的聯(lián)想記憶實(shí)現(xiàn)
6.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)擇優(yōu)的無(wú)標(biāo)度聯(lián)想記憶模型
6.3.1 模型生成原則
6.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)與討論
6.3.2.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)擇優(yōu)網(wǎng)絡(luò)的度分布特性
6.3.2.2 有效性及魯棒性分析
6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 論文主要工作
7.2 研究展望
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研情況
本文編號(hào):3815716
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