本文關(guān)鍵詞：嗅覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非平衡動(dòng)力學(xué)研究　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：自從2013年美國提出“推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)腦研究計(jì)劃”(簡(jiǎn)稱“腦計(jì)劃”)以后,歐洲、中國和日本等都相繼提出了自己的腦計(jì)劃�！澳X計(jì)劃”是繼人類基因組計(jì)劃后又一個(gè)具有劃時(shí)代意義的計(jì)劃,目前此計(jì)劃已進(jìn)去第二階段,腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)路已初步建立,急需更多先進(jìn)的理論對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析并使大腦形成一個(gè)完整理論框架。自從1933年英國爾多里安驗(yàn)證腦電信號(hào)并發(fā)展形成腦電圖理論后,腦電圖和腦電測(cè)量以便捷高效而備受青睞。在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域,對(duì)大腦的信號(hào)測(cè)量分為侵入式和非侵入式兩種,腦電圖是一種典型的非侵入式測(cè)量方式,通過腦電圖和神經(jīng)顱刺激(TMS)的結(jié)合杜克大學(xué)的Miguel Nicolelis實(shí)現(xiàn)了用一個(gè)人的大腦控制另一個(gè)人的身體.[1]腦電圖被廣泛應(yīng)用于腦機(jī)接口領(lǐng)域,相關(guān)技術(shù)發(fā)展如火如荼。KⅢ網(wǎng)絡(luò)是由Freeman提出的多層拓?fù)渖窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型來研究嗅覺的神經(jīng)信號(hào)傳遞機(jī)制,其數(shù)值模擬方法已被廣泛研究,并以形成一系列的腦電模擬信號(hào)。[2]基于信號(hào)模擬處理的分析方法已被應(yīng)用于KⅢ網(wǎng)絡(luò)并取得了很多成果,諸如基于KⅢ模型的新型電子鼻的設(shè)計(jì)和基于KⅢ網(wǎng)絡(luò)的圖像識(shí)別已經(jīng)可以在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。[3]這些先期研究為本文提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。自然界中的系統(tǒng)存在線性動(dòng)力學(xué)關(guān)系的很少,生命過程更是以非線性的系統(tǒng)居多。生命過程都是開放的系統(tǒng),系統(tǒng)從外部攝入能量維持著自身的運(yùn)轉(zhuǎn)通,過消耗能量維持系統(tǒng)的有序度。同時(shí)面對(duì)不斷變化的環(huán)境和自身的損耗生物過程的穩(wěn)定性顯得尤為重要。因此生物過程普遍具備了非線性和能量消耗的特征。隨著這種觀點(diǎn)的不斷深入,非線性動(dòng)力學(xué)成為了一種新形式的貼合現(xiàn)實(shí)的研究工具來探討自然科學(xué)中的諸多現(xiàn)象。許多定義諸如能、熵和勢(shì)等概念被廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)和種群研究等諸多領(lǐng)域。[4][5][6]本文通過數(shù)值模擬的方法結(jié)合非線性動(dòng)力學(xué)的建模和分析理論來探討KⅢ網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。以非線性動(dòng)力學(xué)的視角切入,在Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性動(dòng)力學(xué)研究基礎(chǔ)之上[2][8][9],結(jié)合洛倫茲混沌系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)研究[7],分別討論了嗅覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(KⅢ網(wǎng)絡(luò))在有氣味輸入狀態(tài)下和沒有氣味狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)的動(dòng)力學(xué)特性,進(jìn)而從統(tǒng)計(jì)角度給出了一種可行的區(qū)分不同氣味的方法。新的區(qū)分方法可以更加明確的表出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微小差異甚至可以將額外加入的微擾囊括進(jìn)來,從而對(duì)整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)有一個(gè)全面的整體的把握。通過這一系列的討論我們或許可以重新審視KⅢ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,KⅢ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所蘊(yùn)含的一些隱含特征或許用傳統(tǒng)的方法不能完全揭示出來,通過把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、記憶、擾動(dòng)和反饋控制綜合起來才能看清網(wǎng)絡(luò)的整體特性。正如郭愛克院士在他的《計(jì)算神經(jīng)學(xué)》所說的那樣大腦的活動(dòng)并不能由單個(gè)神經(jīng)元以“自下而上”的方式的獲得,單個(gè)的神經(jīng)元并不能為整個(gè)大腦的工作方式給出明確的答案,只有通過網(wǎng)絡(luò)連接這些神經(jīng)元的活動(dòng)才有意義。
[Abstract]:EEG and EEG have been widely used in the field of brain computer interface . In this paper , the dynamic properties of K 鈪，

本文編號(hào)：1429738