神經(jīng)元系統(tǒng)中的閾上隨機(jī)共振.pdf

1、噪聲常常會(huì)干擾信號(hào)的傳輸，然而，噪聲可以通過稱之為隨機(jī)共振的非線性效應(yīng)使系統(tǒng)的信號(hào)傳輸性能起到增強(qiáng)的作用。基于隨機(jī)共振的信號(hào)處理方法以及對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)信號(hào)處理機(jī)制的認(rèn)識(shí)也在發(fā)展中。但是已有的隨機(jī)共振研究，主要針對(duì)輸入信號(hào)低于系統(tǒng)閾值的閾下情況，對(duì)于閾上信號(hào)，噪聲仍然被認(rèn)為有害于系統(tǒng)的信號(hào)傳輸性能。本研究表明，在一定條件下，噪聲同樣能增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)閾上信號(hào)的傳輸。這一研究把傳統(tǒng)的隨機(jī)共振擴(kuò)展到了閾上的情況，我們稱之為閾上隨機(jī)共振。這種閾上隨機(jī)共振

2、，在通信、神經(jīng)信號(hào)處理等領(lǐng)域有著重要的意義和應(yīng)用前景。
　　 在第一章中，我們簡(jiǎn)要的介紹了隨機(jī)共振的原理，基本模型、研究方法和其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究前景。
　　 在第二章中，我們?cè)敿?xì)的介紹了比較器中的閾上隨機(jī)共振。已有的研究表明，對(duì)單個(gè)比較器，噪聲使它能傳輸?shù)陀陂撓薜娜跣盘?hào)；而在傳輸閾上信號(hào)時(shí)，認(rèn)為噪聲有害于系統(tǒng)的信號(hào)傳輸。本研究表明，比較器在傳輸強(qiáng)的閾上信號(hào)時(shí)，噪聲同樣能增強(qiáng)它的傳輸性能。這一由輸入信號(hào)大于比較器閾值

3、所得到的閾上隨機(jī)共振，擴(kuò)展了隨機(jī)共振的研究。
　　 第三章，我們以積分發(fā)放神經(jīng)元模型為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)其在傳輸閾上信號(hào)時(shí)同樣存在著閾上隨機(jī)共振。已有神經(jīng)元模型中的隨機(jī)共振研究，都僅限于噪聲能優(yōu)化神經(jīng)元系統(tǒng)對(duì)弱信號(hào)的傳輸。本研究表明，以信噪比來衡量神經(jīng)元系統(tǒng)對(duì)強(qiáng)閾上信號(hào)的傳輸性能，隨噪聲的變化會(huì)出現(xiàn)最大值，此即為閾上隨機(jī)共振。由于真實(shí)的神經(jīng)元在多數(shù)情況下都是在處理著閾上的刺激信號(hào)，這一研究將對(duì)解釋真實(shí)神經(jīng)信號(hào)的處理機(jī)制有著重要的意義