リミットサイクルの構成理論及びその連想記憶とトンボの視覚情報理解への応用

极限环合成理论及其在蜻蜓联想记忆和视觉信息理解中的应用

基本信息

批准号：
16760354
负责人：
陳新開
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,24時間の周期を持つ安定なリミットサイクルを持つようなvan der Pol型振動子を用いて,振動型ニューロンをモデル化した.そして,この振動型ニューロンのモデルを用いて,大規模振動型ネットワークを構成し,その同期化について調べた.長距離結合がネットワークの同期化過度時間を左右することを明白にした.長距離結合がランダム的に発生すると考えられ,長距離結合の分布モデルを提案した.それから,同期化できる大規模振動型ネットワークシステムのニューロンを大規模に破壊し,計算機シミュレーションにより,ネットワークシステムの同期化が高いロバスト性を持つことを確認した.それから,この同期化の高いロバスト性について理論解析し,動物の脳がかなりの損傷を受けてもその基本的機能が失われないと言う事実をよく説明できるように追究した.応用として,まず,得られた高いロバスト性を持つ連結ネットワークシステムに対して,連想記憶の構成方法を提案した;そして,トンボの眼で観測された情報は連想記憶のための入力として,記憶・連想記憶系を組み合わせたトンボの視覚情報理解系の構築と解析を行った.それから,大規模な連想記憶およびトンボの視覚情報理解系に対して,計算機シミュレーションによって確認した.トンボの視覚情報理解系に対して,入力を変化させると,ネットワークが同期するリミットサイクルは変化するという結果を得られる.この結果は,トンボが見方・敵・エサというものを見分けているという事実をよく説明できる.

本研究重点关注具有 24 小时周期的稳定极限环的范德模型。我们使用 Pol 型振荡器对振荡神经元进行建模，使用该振荡神经元模型构建了大规模振荡网络并研究了其同步性，并阐明了同步瞬态时间取决于同步瞬态时间。认为是随机发生的，并提出了长距离耦合的分布模型。然后，我们破坏了一个可以大规模同步的振荡网络系统的神经元，并通过计算机模拟证实了该网络系统的同步具有很高的鲁棒性，理论分析表明动物大脑不会丢失。即使它们的基本功能受到严重损坏。作为应用，我们首先提出了一种为由此产生的高度鲁棒的连接网络系统构建联想记忆的方法；将信息用作联想记忆的输入，并构建并分析了结合记忆和联想记忆系统的蜻蜓视觉信息理解系统。。然后，我们通过计算机模拟证实了大规模联想记忆和蜻蜓的视觉信息理解系统。我们发现，当蜻蜓视觉信息理解系统的输入发生变化时，网络同步的极限环发生变化，这个结果很好地解释了这一事实。蜻蜓能够区分观点、敌人和食物。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

"Analysis and Simulation of Synchronization for Large Scale Networks,"Book Chapter in Computational Intelligence and Bioinformatics (Lecture Notes in Bioinformatics) (edited by De-Shuang Huang, Kang Li and George William Irwin)

“大规模网络同步的分析与模拟”，计算智能与生物信息学图书章节（生物信息学讲义）（黄德双、李康、乔治·威廉·欧文主编）

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Xinkai Chen;Guisheng Zhai
通讯作者：
Guisheng Zhai

Analysis and Simulation of Synchronization for Large Scale Networks

大规模网络同步分析与仿真

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Proc. International Conference on Intelligent Computing (ICIC 2006)
影响因子：
0
作者：
Xinkai Chen;Guisheng Zhai
通讯作者：
Guisheng Zhai

Synchronization of large scale oscillator networks

大规模振荡器网络的同步

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proc.IASTED International Conference on Modelling, Identification, and Control
影响因子：
0
作者：
Xinkai Chen;Guisheng Zhai;Xinkai Chen;陳新開;陳新開
通讯作者：
陳新開

Synchronization analysis on small world network of oscillators

小世界振荡器网络的同步分析