本文關(guān)鍵詞：基于混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腦網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 腦網(wǎng)絡(luò) 混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 動力學(xué) 連接權(quán)重閾值

【摘要】：人腦是世界上最為精妙復(fù)雜的系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中,數(shù)量巨大的神經(jīng)元、神經(jīng)元集群,及眾多腦區(qū)相互連接形成了龐雜的網(wǎng)絡(luò),并通過協(xié)同作用實現(xiàn)腦的各項功能�？茖W(xué)家通過現(xiàn)代腦電磁技術(shù)、腦成像技術(shù)、統(tǒng)計物理學(xué)理論和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論等來構(gòu)建腦網(wǎng)絡(luò),并研究其拓撲結(jié)構(gòu),揭示了腦網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)與認(rèn)知水平之間的關(guān)系,以及網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)與腦疾病之間的關(guān)系。但關(guān)于腦網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)動力學(xué)特性的相關(guān)研究,至今還未見報道。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對人類大腦信息處理特性的一種描述,具有聯(lián)想記憶、非線性映射、分類識別、優(yōu)化計算等基本功能。動物神經(jīng)系統(tǒng)的電生理實驗研究表明其具有明顯的混沌特性,依據(jù)動物的電生理實驗提出Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有生物學(xué)背景,比較真實的反映了神經(jīng)系統(tǒng)的混沌特性,而受到廣泛關(guān)注。大腦神經(jīng)系統(tǒng)中存在混沌行為。本文在利用fMRI腦成像技術(shù)所獲得的功能腦網(wǎng)絡(luò)中,引入Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,研究腦網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)動力學(xué)行為特性。我們將腦網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu),腦區(qū)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點,節(jié)點間的連接權(quán)重采用各腦區(qū)間的相關(guān)系數(shù)。我們發(fā)現(xiàn),各腦區(qū)的動力學(xué)行為不盡相同,大致可以分為三類：部分腦區(qū)的狀態(tài)快速變化,其輸出值在0和1之間快速變換,反映出腦區(qū)動力學(xué)行為十分活躍;部分腦區(qū)的狀態(tài)變化緩慢；還有一部分腦區(qū)的狀態(tài)穩(wěn)定在某狀態(tài),其輸出值幾乎穩(wěn)定在某一值上。并且左右腦區(qū)顯示出不同的動力學(xué)特性,這也說明了大腦左右半球分工的不同。在腦功能網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中,相關(guān)性的閾值選取對腦網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)影響很大,如何選取閾值,學(xué)術(shù)界對此有比較大的爭議。我們通過網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)的研究考察了閾值對其的影響。我們發(fā)現(xiàn),連接權(quán)重的閾值小于0.2時,對腦區(qū)的動力學(xué)特性基本沒有影響。通過對不同Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)下的腦網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)特性研究,我們發(fā)現(xiàn)腦網(wǎng)絡(luò)存在混沌和有序兩個不同的動力學(xué)相,腦網(wǎng)絡(luò)腦區(qū)的輸出時序斑圖也證實了這一點。
【關(guān)鍵詞】：腦網(wǎng)絡(luò) 混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 動力學(xué) 連接權(quán)重閾值
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP183;R338
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介11-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-14
• 第二章 Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型14-23
• 2.1 Aihara混沌神經(jīng)元模型14-17
• 2.1.1 Aihara混沌神經(jīng)元模型介紹14-16
• 2.1.2 Aihara混沌神經(jīng)元模型動力學(xué)16-17
• 2.2 Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型17-21
• 2.2.1 Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型介紹17-19
• 2.2.2 Aihara混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型動力學(xué)特性19-21
• 2.3 分析與小結(jié)21-23
• 第三章 腦網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)研究23-44
• 3.1 基于fMRI的腦網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造23-24
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造和連接權(quán)重24-28
• 3.3 特定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)下腦區(qū)的輸出時序28-33
• 3.4 連接權(quán)重的閾值對腦區(qū)輸出的影響33-38
• 3.5 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對腦區(qū)變化頻度的影響38-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 結(jié)論與展望44-46
• 4.1 結(jié)論44-45
• 4.2 展望45-46
• 參考文獻46-50
• 致謝50

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 堯德中;羅程;雷旭;薛開慶;夏陽;賴永秀;;腦成像與腦連接[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報;2011年01期

  本文關(guān)鍵詞：基于混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腦網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 腦網(wǎng)絡(luò) 混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 動力學(xué) 連接權(quán)重閾值

，

本文編號：514013