基于FPGA的小型神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的模擬與現(xiàn)實.pdf

1、神經(jīng)元是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)的基本單元，其主要功能是接收、整理和傳遞神經(jīng)信息;突觸是實現(xiàn)神經(jīng)元與神經(jīng)元之間信息傳遞的重要結(jié)構(gòu)。神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)與傳遞是研究神經(jīng)系統(tǒng)功能的重要方面。本文主要以神經(jīng)元與化學(xué)突觸構(gòu)成的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)為研究對象。采用具有生物神經(jīng)元電生理特性的Hodkgin-Huxley模型作為神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型，采用興奮的Rab ino vich模型作為突觸得數(shù)學(xué)模型，對規(guī)則的神經(jīng)元鏈網(wǎng)絡(luò)與神經(jīng)元環(huán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真模擬和硬件實現(xiàn)。具體包含如下內(nèi)容:<

2、br>　　(1)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及其數(shù)學(xué)模型。主要介紹神經(jīng)元與突觸相關(guān)的基礎(chǔ)知識。對神經(jīng)回路與小型神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)闡述。對神經(jīng)電信號在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中的產(chǎn)生與傳播以及神經(jīng)元細(xì)胞膜兩側(cè)電位的分類進(jìn)行說明。概括現(xiàn)在建模主要采用的神經(jīng)元模型以及突觸模型。
　　(2)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的仿真模擬研究。對HH神經(jīng)元模型與Rabinovich突觸模型組成的輻散神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、聚合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)元鏈網(wǎng)絡(luò)與神經(jīng)元環(huán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真模擬。研究突觸耦合強度對神經(jīng)

3、電信號的輻散傳播的影響，聚合作用對神經(jīng)元動作電位的影響;采用不同的刺激電流對神經(jīng)元鏈網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)元環(huán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行刺激，探索在不同刺激下，神經(jīng)電信號在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中的傳播機制，并對DSP Builder與simulink軟件仿真的一致性進(jìn)行驗證。
　　(3)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的硬件實現(xiàn)。運用FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)對HH神經(jīng)元模型與Rabinovich突觸模型組成的神經(jīng)元鏈網(wǎng)絡(luò)與神經(jīng)元