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基于生物的神经网络的理论框架──神经元模型 被引量:15
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作者 欧阳楷 邹睿 刘卫芳 《北京生物医学工程》 1997年第2期93-101,共9页
由于人工神经网络(ANN)的种类繁多、行为各异,因此有必要建立一个统一的建立在生物基础上的理论框架。以便进一步发展ANN的各种高级应用。这个框架由神经元模型、突触的可塑性以及它的学习算法、神经网络的结构三部分组成。本... 由于人工神经网络(ANN)的种类繁多、行为各异,因此有必要建立一个统一的建立在生物基础上的理论框架。以便进一步发展ANN的各种高级应用。这个框架由神经元模型、突触的可塑性以及它的学习算法、神经网络的结构三部分组成。本文是它的第一部分,神经元模型是由建筑在神经生理基础之上的九个特性组成,可以定量描述包括:(1)空间总和效应;(2)时间总和效应;(3)阈值特性;(4)不应期;(5)适应性;(6)兴奋与抑制特性;(7)延时;(8)输出特性;(9)传导特性。这些特性是从长期的生理实验中获得的,也可以由H-H方程经计算机模拟获得[1],我们作了这些模拟。由这九个特性构成的神经元模型不便于作统一的数学分析。其中某些特性在某些情况下是不重要的;如传导特性,适应性等。而另一些特性如空间总和效应,输出特性是较为重要的。衡量目前流行的各种神经网络模型,发现都没有超出九个特性[2]。应用这些特性于实践及各种仿真研究中,都获得良好结果如联想记忆及ECG的数据压缩等。 展开更多
关键词 神经元模型 神经网络 仿真
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具有自适应反馈突触的神经元模型中的混沌:电路设计 被引量:19
2
作者 陈军 李春光 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期71-78,共8页
近期文献中报道了在具有自适应反馈突触的神经元模型中,随着参数的变化,存在从两个共存吸引子到一个相连吸引子再到两个共存吸引子的混沌转化现象.本文对此模型进行了电路设计,同时对具有非单调激活函数功能的电路设计进行了细致的研究... 近期文献中报道了在具有自适应反馈突触的神经元模型中,随着参数的变化,存在从两个共存吸引子到一个相连吸引子再到两个共存吸引子的混沌转化现象.本文对此模型进行了电路设计,同时对具有非单调激活函数功能的电路设计进行了细致的研究,并利用Electronic Workbench(EWB)软件对所设计的电路进行了仿真实验,研究了电路中的混沌现象,验证了所设计电路的动力学行为与通过数值模拟结果十分相似. 展开更多
关键词 自适应反馈突触 神经元模型 混沌 电路设计
原文传递
神经元模型对比分析 被引量:16
3
作者 徐泠风 李传东 陈玲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期1-12,共12页
近年来,生物神经元模型的建立与应用已经获得了越来越多的关注,逐渐成为神经科学的一个重要分支.神经元模型不仅在仿生学、存储器设计、逻辑运算、信号处理等方面有重大应用,对分析研究神经系统的动力学特性也具有重要意义.本文总结了自... 近年来,生物神经元模型的建立与应用已经获得了越来越多的关注,逐渐成为神经科学的一个重要分支.神经元模型不仅在仿生学、存储器设计、逻辑运算、信号处理等方面有重大应用,对分析研究神经系统的动力学特性也具有重要意义.本文总结了自1907年第一个神经元模型建立以来的发展历程,归纳出17种最具代表性的数学模型,分为电导依赖模型和非电导依赖模型进行比较分析,重点展示包括最新神经芯片TrueNorth上的神经元在内的5种经典模型,分析其仿真特性,以及电路实现的需求,方便研究者根据具体需求选择和改进神经元模型. 展开更多
关键词 神经元模型 电导依赖模型 非电导依赖模型 TrueNorth
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铁水预脱硫综合预报模型的研发 被引量:8
4
作者 高宇 李阳 +5 位作者 巨伟峰 李健 张燕平 肖加海 贾新风 张明 《河北冶金》 2020年第3期7-10,共4页
为准确预测复合喷吹铁水预脱硫终点硫含量,降低成本并减少二次喷吹,将多元回归模型、增量模型和神经元网络模型相结合,开发了复合喷吹铁水预脱硫综合预报模型。综合模型以增量模型为基础,利用神经元模型动态检索参照炉次,并用多元回归... 为准确预测复合喷吹铁水预脱硫终点硫含量,降低成本并减少二次喷吹,将多元回归模型、增量模型和神经元网络模型相结合,开发了复合喷吹铁水预脱硫综合预报模型。综合模型以增量模型为基础,利用神经元模型动态检索参照炉次,并用多元回归模型进行增量计算及结果筛查,比单一模型的偏差比例降低至少50%以上,提高了模型的准确性和稳定性。其在河钢集团唐钢不锈钢公司实际生产中获得了良好应用,钝化镁消耗率降低10 kg/炉,脱硫一次处理的终点命中率达8%以上,取得了显著的经济效益。 展开更多
关键词 铁水预处理 复合喷吹 多元回归模型 增量模型 神经元模型 标准偏差 终点命中率
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神经元模型的稳定性分析与Hopf分岔控制 被引量:7
5
作者 袁春华 王江 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期52-58,共7页
根据Poincare Birkhoff(PB)规范形理论,研究了神经元模型的Hopf分岔类型的判定与分岔控制问题。分析了离子电流与电导对神经元平衡点变化与分岔点分布的影响,计算了神经元最小模型亚临界Hopf分岔的稳定性指标,并在此基础上建立了神经元... 根据Poincare Birkhoff(PB)规范形理论,研究了神经元模型的Hopf分岔类型的判定与分岔控制问题。分析了离子电流与电导对神经元平衡点变化与分岔点分布的影响,计算了神经元最小模型亚临界Hopf分岔的稳定性指标,并在此基础上建立了神经元最小模型的分岔控制方程,利用Washout控制器实现了对该神经元模型亚临界Hopf分岔的控制。研究表明:在给定的参数范围内,该神经元模型发生了2次亚临界Hopf分岔。提出的解析与数值相结合的Hopf分岔稳定性判定方法可以确定最小神经元模型的Hopf分岔的稳定性,基于稳定性判定指标和Washout控制器的分岔控制方法可以实现对神经元增幅放电的有效控制。 展开更多
关键词 非线性系统 神经元模型 HOPF分岔 稳定性判定指标 Washout分岔控制
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A neuron model with trainable activation function (TAF) and its MFNN supervised learning 被引量:1
6
作者 吴佑寿 赵明生 《Science in China(Series F)》 2001年第5期366-375,共10页
This paper addresses a new kind of neuron model, which has trainable activation function (TAF) in addition to only trainable weights in the conventional M-P model. The final neuron activation function can be derived f... This paper addresses a new kind of neuron model, which has trainable activation function (TAF) in addition to only trainable weights in the conventional M-P model. The final neuron activation function can be derived from a primitive neuron activation function by training. The BP like learning al-gorithm has been presented for MFNN constructed by neurons of TAP model. Several simulation ex-amples are given to show the network capacity and performance advantages of the new MFNN in com-parison with that of conventional sigmoid MFNN. 展开更多
关键词 neuron model neural network TAF neuron model learning algorithm.
原文传递
自适应反馈单神经元模型混沌非线性电路实现设计研究 被引量:6
7
作者 陈军 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第3期335-339,共5页
进行了自适应反馈突触神经元模型的非线性电路设计,利用EWB仿真实现了两个共存吸引子与一个相连吸引子相互转化的非线性动力学现象,验证了所设计电路的动力学行为的正确性.
关键词 反馈 神经模型 混沌 仿真
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Java语言与人工神经网络应用 被引量:6
8
作者 张雨浓 徐小文 毛宗源 《暨南大学学报(自然科学与医学版)》 CAS CSCD 1998年第1期108-112,共5页
从控制工程的角度,概括介绍了作为国际互联网的最新核心技术之一的Java语言的特点和发展,并具体结合人工神经网络的仿真与实现,以实际例子论述其在科学研究中将发挥的巨大效用和带来的新思想.
关键词 国际互联网 神经网络 JAVA语言 程序设计
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基于脉冲神经网络的类脑计算 被引量:6
9
作者 王秀青 曾慧 +2 位作者 韩东梅 刘颖 吕锋 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1277-1286,共10页
针对当前重要国际科技前沿--类脑计算进行研究,讨论了类脑计算的研究内容、特点和研究现状.类脑计算不是简单的人脑神经元的模拟和神经元模型的应用,而是对人脑的信息处理规律、复杂的工作模式及思维、学习、推理、决策本质性机理的深... 针对当前重要国际科技前沿--类脑计算进行研究,讨论了类脑计算的研究内容、特点和研究现状.类脑计算不是简单的人脑神经元的模拟和神经元模型的应用,而是对人脑的信息处理规律、复杂的工作模式及思维、学习、推理、决策本质性机理的深层次模拟.脉冲神经网络比传统神经网络具有更好的生物似真性,并能同时融入时、空信息,更适用于受人类推理、判断、决策等思维过程启发的类脑计算.因此,介绍了脉冲神经网络的特点、脉冲神经元模型、脉冲编码,以及脉冲神经网络在模式识别等领域中的应用,并对基于脉冲神经网络的类脑计算方法和神经形态芯片的研究现状及未来的发展进行了讨论.基于脉冲神经网络的类脑计算会对未来的生活、经济发展产生深远影响. 展开更多
关键词 脉冲神经网络 类脑计算 神经形态芯片 神经元模型 脉冲编码 时空信息
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神经控制(Ⅰ)─—神经元控制 被引量:3
10
作者 王宁 《高技术通讯》 CAS CSCD 1995年第8期27-29,共3页
介绍了作者在神经控制──神经元控制方面的研究成果,主要包括面向控制的神经元模型、神经元控制系统、神经元无模型控制方法和应用实例。
关键词 神经控制 神经元控制系统 控制系统设计
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电场作用下改进HR神经元模型的动力学行为
11
作者 彭建奎 程万朋 乔帅 《河北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第4期355-365,共11页
生物神经细胞内钾、钠和钙离子的跨膜运动将伴随着时变的电磁场,其中激发的电场能够实现对生物神经活动的进一步调制.主要运用非线性理论和数值模拟方案,建立并揭示了一类四维Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型的时变稳定性以及全局动力学行... 生物神经细胞内钾、钠和钙离子的跨膜运动将伴随着时变的电磁场,其中激发的电场能够实现对生物神经活动的进一步调制.主要运用非线性理论和数值模拟方案,建立并揭示了一类四维Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型的时变稳定性以及全局动力学行为.基于理论分析证实了该非自治的模型存在3种类型的平衡点以及时变稳定性,这也为多吸引子共存提供了理论的依据.此外,得益于双参数分岔图,揭示了该模型的自组织特征,包括“梳”状的混沌结构、倍周期分岔甚至加周期分岔模式.与此同时,神经系统不可避免地受到时变的外界电场扰动,从而导致该模型产生更加复杂的放电活动,并借助于吸引域阐明了丰富的多吸引子共存行为,研究结论可以为进一步探讨外电场效应下神经元复杂的动力学特性提供参考. 展开更多
关键词 神经元模型 放电活动 双参数分岔 共存吸引子 加周期分岔
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微弱正弦信号在有噪声的FN神经元模型中的传输特性研究 被引量:2
12
作者 梁晓冰 刘希顺 +1 位作者 刘安芝 王博亮 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期78-82,共5页
长期以来弄清神经系统中的信号是如何传输的一直是广大研究人员努力的目标。针对一种被普遍研究的神经元简化模型——FitzHugh-nagumo(FN)模型,采用二阶随机龙格-库塔算法分析了该模型对加性噪声和微弱正弦信号的响应特性。时域和频域... 长期以来弄清神经系统中的信号是如何传输的一直是广大研究人员努力的目标。针对一种被普遍研究的神经元简化模型——FitzHugh-nagumo(FN)模型,采用二阶随机龙格-库塔算法分析了该模型对加性噪声和微弱正弦信号的响应特性。时域和频域的统计参数表明适当强度的噪声有利于信号的传输,存在随机共振现象,即与噪声强度关联的输出信噪比曲线为倒钟形;另外值得关注的是,与正弦信号频率关联的输出信噪比曲线也为倒钟形,分析可见正弦信号的无量纲频率在区间0.2~0.8时模型的输出信噪比最大,表明该神经元模型有频率敏感性,即更易于检测到该范围内的弱信号。上述结果与生物学的发现是一致的,将有助于进一步揭示周期信号在神经元中的传输方法,建立更加准确的神经元数学模型。 展开更多
关键词 FitzHugh-nagumo模型 神经元模型 噪声 随机共振 频率敏感性
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人工神经元器件的研究进展
13
作者 史滢泽 赵全亮 +3 位作者 黄浪标 张萌颖 赵磊 何广平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第10期1511-1521,共11页
根据人脑神经元的结构和动作电位信号产生的主要工作原理,对人工神经元器件在人工智能计算系统中的应用优势进行了简单介绍,重点阐述了Mc Culloch-Pitts(M-P)、Hodgkin-Huxley(H-H)和Leaky-Integrate-and-Fire(LIF)三种典型的神经元理... 根据人脑神经元的结构和动作电位信号产生的主要工作原理,对人工神经元器件在人工智能计算系统中的应用优势进行了简单介绍,重点阐述了Mc Culloch-Pitts(M-P)、Hodgkin-Huxley(H-H)和Leaky-Integrate-and-Fire(LIF)三种典型的神经元理论模型及其在人工智能计算方面的优点和缺点,并对国内外研究的人工神经元器件的不同工作原理、结构、关键材料和性能等分别进行了详细介绍,总结了近年来报道的电阻型、电容型和电化学型三类典型人工神经元器件的研究进展。最后,对现有人工神经元器件的研究现状和不足之处进行了论述,展望了该领域未来研究和应用的发展方向。 展开更多
关键词 人工神经元器件 神经元 神经元模型 神经网络 人工智能计算系统
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含二次Sigmoidal神经元的前向网络的分类能力 被引量:1
14
作者 王保云 杨绿溪 +1 位作者 吴球 何振亚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期118-121,共4页
本文分析了一种新的神经元模型──二次Sigmoidal神经元对前向种经网络的分类能力的改进程度.结果表明:在隐层及输出层无论采用多阈值还是单阈值二次Sigmoidal神经元,三层前向网络的分类能力比CommittedMachine只能提高3倍.
关键词 神经元模型 二分类 阈值 分类能力 信息处理
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外界激发型学习神经元的动力学研究与电路设计实现 被引量:2
15
作者 陈军 《贵州大学学报(自然科学版)》 2019年第1期13-20,共8页
对具有外界激发的学习神经元模型的非线性动力学行为在理论上进行了分析,计算了该模型动力学系统的Hopf分岔、Lyapunov指数谱及维数,利用劳斯-霍尔维茨判据对系统的平衡点进行了讨论,并对该非线性系统的电路进行了详细的设计,利用电子... 对具有外界激发的学习神经元模型的非线性动力学行为在理论上进行了分析,计算了该模型动力学系统的Hopf分岔、Lyapunov指数谱及维数,利用劳斯-霍尔维茨判据对系统的平衡点进行了讨论,并对该非线性系统的电路进行了详细的设计,利用电子工作平台将设计的实现动力学混沌行为的电路进行了仿真实验,探讨了电路的混沌行为特征,表明理论上的分析与电路设计的正确性、合理性,电路实现简单实用。 展开更多
关键词 余弦激发 神经元模型 HOPF分岔 电路实现
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哺乳动物皮层神经元模型的放电模式研究 被引量:2
16
作者 程元芬 刘深泉 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2019年第7期846-852,共7页
针对一类三维哺乳动物新皮层神经元模型进行分析。该模型是结合Wilson模型和Hindmarsh-Rose模型而建立的,得到的快变量遵守欧姆定律。快慢动力学对时间尺度相差很大的系统的分析是非常有效的,因此本研究使用快慢动力学方法,并结合理论... 针对一类三维哺乳动物新皮层神经元模型进行分析。该模型是结合Wilson模型和Hindmarsh-Rose模型而建立的,得到的快变量遵守欧姆定律。快慢动力学对时间尺度相差很大的系统的分析是非常有效的,因此本研究使用快慢动力学方法,并结合理论计算和数值模拟来探究该模型的动力学行为。首先,随着系统控制参数的改变,发现了3类簇放电模式;然后,计算一阶Lyapunov系数,以此确定Hopf分岔是超临界或次临界的;最后,将模型与经典的Morris-Lecar模型耦合,分析并讨论了耦合强度及外界交流刺激对耦合系统的影响。 展开更多
关键词 神经元模型 分岔 一阶Lyapunov系数 快慢动力学 电耦合
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面向仿生的嗅觉神经系统建模研究 被引量:2
17
作者 张锦 朱尚武 +2 位作者 王莹 黄诗苹 王如龙 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1590-1593,1597,共5页
着眼于嗅觉神经系统的生物学特点,从仿生学角度提出了一种嗅觉神经系统整合模型。模型从不同角度进行对嗅觉神经系统进行仿真,使其尽可能贴近嗅觉神经系统的生理学特征。首先,在结构上,根据嗅觉神经系统解剖结构,完整体现了嗅觉系统的... 着眼于嗅觉神经系统的生物学特点,从仿生学角度提出了一种嗅觉神经系统整合模型。模型从不同角度进行对嗅觉神经系统进行仿真,使其尽可能贴近嗅觉神经系统的生理学特征。首先,在结构上,根据嗅觉神经系统解剖结构,完整体现了嗅觉系统的三个关键部分,以及它们之间的延时和反馈链接。其次,在神经元模型上,根据嗅觉系统不同部分的特点采用不同的神经元模型进行模拟。最后,在模型的神经动力学上,模型能够及时响应外界刺激。在刺激持续输入时,模型输出呈现出稳定的振荡模式;在特定刺激输入时,模型状态呈现有节奏的极限环状态。 展开更多
关键词 仿生学 嗅觉神经系统 结构 神经元模型 神经动力学
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A Neural Network Constructing Method Based on Many Kinds of Neurons Model 被引量:2
18
作者 WANG Xianbao CAO Wenming +1 位作者 FENG Hao WANG Shoujue 《通讯和计算机(中英文版)》 2005年第1期31-33,共3页
关键词 人工神经网络 神经元模式 人工智能化 计算机技术
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神经元模型随机共振特性研究 被引量:1
19
作者 张巳迁 卢玲 彭月平 《现代电子技术》 2014年第21期58-61,共4页
随机共振在含噪神经元系统的研究中有很大的优势。通过建立神经元仿真模型,并分别以阈值下信号和阈值上信号加以刺激,利用数值仿真和非线性分析理论,分析神经元模型的随机共振特性。结果显示神经元模型在阈值上和阈值下都显示出了单峰性... 随机共振在含噪神经元系统的研究中有很大的优势。通过建立神经元仿真模型,并分别以阈值下信号和阈值上信号加以刺激,利用数值仿真和非线性分析理论,分析神经元模型的随机共振特性。结果显示神经元模型在阈值上和阈值下都显示出了单峰性,说明神经元系统中存在随机共振现象。 展开更多
关键词 神经元模型 随机共振 数值仿真 含噪神经元系统
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关于细胞神经网络的拓扑结构的研究 被引量:1
20
作者 吴新余 《南京邮电学院学报》 北大核心 1992年第2期68-73,共6页
本文对于L.O.Chua(蔡少棠)所提出的细胞神经网络(CNN)的拓扑结构进行了较详细的分析,将单细胞-8连接的近邻系统的拓扑结构推广到单细胞-d连接d=3)4,5,6,7)的情况.这样,一大批具有不同拓扑结构形式的CNN将随之出现,将为CNN的VLSI实现提... 本文对于L.O.Chua(蔡少棠)所提出的细胞神经网络(CNN)的拓扑结构进行了较详细的分析,将单细胞-8连接的近邻系统的拓扑结构推广到单细胞-d连接d=3)4,5,6,7)的情况.这样,一大批具有不同拓扑结构形式的CNN将随之出现,将为CNN的VLSI实现提供多种可供选用的方案,并将有力地推动新型结构的CNN专用电路的研制工作. 展开更多
关键词 人工神经网络 神经元模型 拓扑结构
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