基于尖峰神經(jīng)元模型的機(jī)器人學(xué)習(xí)方法研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展機(jī)器人逐漸從工業(yè)擴(kuò)展到服務(wù)性行業(yè)，相比于工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)化環(huán)境，服務(wù)性機(jī)器人由于所處的環(huán)境是復(fù)雜多變的，所以對(duì)于機(jī)器人的要求就會(huì)更高。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助下，借鑒生物學(xué)的智能來(lái)研究機(jī)器人的學(xué)習(xí)方法，具有較高的研究?jī)r(jià)值。主要內(nèi)容包括:
　　(1)分析比較了第三代與之前的神經(jīng)元模型，選擇了適合本文的尖峰神經(jīng)元模型。深入的對(duì)尖峰神經(jīng)元的三種代表性模型進(jìn)行仿真并比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在以較小的復(fù)雜度達(dá)到較高的生物學(xué)的

2、真實(shí)性基礎(chǔ)上選擇了適合本文的Izhikevich模型。重點(diǎn)討論了Izhikevich模型，對(duì)常見(jiàn)的6種尖峰進(jìn)行仿真研究，深入了解了模型中各個(gè)參數(shù)的作用。
　　(2)研究了尖峰神經(jīng)元群在時(shí)間和空間上的整合問(wèn)題，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析了突觸前神經(jīng)元數(shù)目對(duì)突觸后神經(jīng)元的影響。通過(guò)改變突觸前神經(jīng)元刺激的時(shí)間間隔，給其輸入一個(gè)較大刺激（電流）使其產(chǎn)生尖峰，研究了外部刺激的時(shí)間間隔對(duì)突觸后神經(jīng)元的影響，仿真結(jié)果表明，時(shí)間間隔過(guò)大時(shí)，突觸后神經(jīng)元不

3、會(huì)產(chǎn)生尖峰。研究了多巴胺在條件反射過(guò)程中的活動(dòng)特性以及對(duì)突觸可塑性的調(diào)節(jié)作用。利用Izhikevich模型探討了多巴胺調(diào)節(jié)的LTP、LTD，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)研究了多巴胺在學(xué)習(xí)過(guò)程中的作用，探討了突觸強(qiáng)度與多巴胺延時(shí)釋放時(shí)間之間的關(guān)系。
　　(3)在simbad仿真平臺(tái)上，利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)思想把尖峰神經(jīng)元模型應(yīng)用到機(jī)器人學(xué)習(xí)中。設(shè)計(jì)了機(jī)器人走迷宮實(shí)驗(yàn)，編寫仿真程序，通過(guò)多次模擬訓(xùn)練提高機(jī)器人的學(xué)習(xí)能力，仿真結(jié)果說(shuō)明了該方法的有效性。