基于突觸可塑性的神經信息傳遞的模型構建及仿真分析.pdf

1、信息化的背景加之科技的日新月異，使得電子系統(tǒng)電磁環(huán)境變得愈來愈復雜，而諸如接地、屏蔽、濾波等傳統(tǒng)電磁抗擾模式的弊端日益凸顯，這一現象在信息化戰(zhàn)爭中尤為顯著。因此，如何有效地提升電子系統(tǒng)在復雜電磁環(huán)境中的可靠性與適應性，已成為現今社會生活以及軍事領域中亟待解決的問題。
　　本文基于電磁仿生防護的理念以及生物體在復雜電磁環(huán)境下的自適應抗擾優(yōu)勢，圍繞“抗擾現象是什么”、“抗擾機理是什么”、“抗擾能力有多大”三方面，對生物體神經網絡中神經

2、信息的傳遞機理，突觸可塑性機制與生物自適應的關系，自適應神經網絡模型的構建及抗擾能力分析展開了深入的研究，主要研究工作和創(chuàng)新點如下：
　　首先，研究了突觸在神經信息傳遞及處理過程中的關鍵作用，分析了突觸可塑性與生物自適應抗擾的關系；
　　通過對單神經元動作電位的產生、傳遞機理以及突觸在神經元間信息傳遞的關鍵作用的深入研究，從數學和工程的角度量化了脈沖時間依賴可塑性對神經元活動的影響，進而揭示了突觸可塑性是影響生物自適應抗擾特

3、性的重要因素。
　　其次，構建了自適應抗擾網絡模型并分析該模型的自適應抗擾能力；
　　構建基于脈沖時間依賴可塑性（Spike Timing-Dependent Plasticity，STDP）機制的單輸出和多輸出兩種全連接式自適應前饋神經網絡模型。在STDP機制調控權重的條件下，結合真實生物神經網絡對所構建的網絡模型進行了抗擾仿真實驗。結果表明，所構建的全連接式前饋神經網絡模型具有一定程度的自適應抗擾能力。
　　最后，

4、驗證了所構建的自適應前饋神經網絡模型的自適應抗擾能力與STDP機制密切相關。
　　分別在具有STDP機制和不具有STDP機制調控權重的條件下，分別對所構建的單/多輸出網絡模型進行抗擾仿真實驗，揭示了所構建的網絡模型的穩(wěn)定性與STDP機制的關系：所構建的全連接式前饋神經網絡的抗擾能力與STDP可塑性機制對神經元間連接權重的動態(tài)調控密切相關。
　　本文的研究工作為將生物系統(tǒng)抗擾機制引入電子電路設計，進而提升復雜電磁環(huán)境下電子系統(tǒng)