腦電時(shí)間序列非線性高性能計(jì)算與仿真.pdf

1、人腦是復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，腦科學(xué)研究已成為21世紀(jì)最重要的研究熱點(diǎn)之一。自上世紀(jì)20年代腦電(EEG)被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，人類便開(kāi)始利用腦電對(duì)大腦進(jìn)行無(wú)創(chuàng)傷性研究，從而腦電在許多領(lǐng)域都起到了重要作用。傳統(tǒng)的方法從頻譜和統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度研究腦電時(shí)間序列，能夠?qū)δX電的部分特征給出詳細(xì)的解釋，為腦電在這些領(lǐng)域中的有效應(yīng)用做出了一定貢獻(xiàn)。然而，這些方法無(wú)法對(duì)大腦的非線性動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行深入有效的分析。本文討論腦電時(shí)間序列的非線性動(dòng)力學(xué)高性能計(jì)算與分析方法

2、。 非線性時(shí)間序列動(dòng)力學(xué)分析分為相圖重構(gòu)和幾何特征值刻畫兩個(gè)重要步驟。兩個(gè)步驟現(xiàn)存較多分析方法，本文通過(guò)分析比較這些方法后選擇了較佳的且適合腦電分析的方法。然而這些方法的均存在時(shí)空復(fù)雜度較高的缺點(diǎn)，給對(duì)實(shí)際系統(tǒng)分析帶來(lái)困難，本文對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化、改進(jìn)和并行化，較大程度提升了其效率，并提高了計(jì)算結(jié)果正確率。本文還設(shè)計(jì)了EEG非線性動(dòng)力學(xué)高性能計(jì)算與分析系統(tǒng)，可以高速分析實(shí)際腦電數(shù)據(jù)。本文最后對(duì)睡眠腦電數(shù)據(jù)和癲癇腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算，并