Analysis on High-Speed Computation Mechanisms of the Brain Based on Impulse-Processing Neural Networks
基于脉冲处理神经网络的大脑高速计算机制分析
基本信息
- 批准号:63460143
- 负责人:
- 金额:$ 4.86万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
- 财政年份:1988
- 资助国家:日本
- 起止时间:1988 至 1989
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Analysis of behavior of impulse-processing neuropopulations based on physiological data has shown that neuropopulations of the brain can detect millisecond time differences in their activations and that the capacity has sufficient robustness against noises. This suggests a possibility that timing of activities of neural nuclei may control parallel processing of the brain in the several millisecond range to achieve high-speed computation.A mathematical model of reward-mediated learning mechanisms of the neocortico-thalamic system was proposed using the model of impulse-processing neuropopulations. The model describes as functions of physiological parameters of single neurons how long the short-memory of the brain must last to perform the reward-mediated learning how many repetitions of learning are required for learning accomplishment. These functions provide theoretical estimation on the behavior of the above system according to physiological data on single neurons, which enables us to test the proposed model by examinig agreement of the estimation with real behavior of the system.Behavior of the auditory pathway from ear to cortex, which is anatomically divided into five divisions, was investigated by constructing a mathematical model of the pathway according to physiological data on the five divisions. Computer simulation of the model behavior has shown,that the proposed model provides not only the capacity of recognizing isolated syllables and connected words in continuous speech but also describes typical response of single neurons observed in the real auditory system. This supports assumptions introduced to construct our model.
基于生理数据的脉冲处理神经群的行为分析表明,大脑的神经群可以检测到它们激活的毫秒时间差,并且这种能力对噪声具有足够的鲁棒性。这表明,神经核团的活动时序可能控制大脑在几毫秒范围内的并行处理,以实现高速计算。利用脉冲处理神经群模型,提出了新皮质-丘脑系统奖赏介导学习机制的数学模型。该模型描述了单个神经元的生理参数的函数,大脑的短期记忆必须持续多长时间才能完成奖励介导的学习,学习完成需要多少次重复学习。这些函数根据单个神经元的生理数据提供了对上述系统行为的理论估计,这使得我们能够通过检查估计与系统的真实的行为的一致性来测试所提出的模型。根据五个分区的生理数据,通过构建通路的数学模型进行了研究。对模型行为的计算机模拟表明,所提出的模型不仅具有识别连续语音中孤立音节和连续词的能力,而且描述了在真实的听觉系统中观察到的单神经元的典型反应。这支持了为构建我们的模型而引入的假设。
项目成果
期刊论文数量(74)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
山崎一孝: "網膜内の神経結合に対する数理的解析" 第4回生体・生理工学シンポジウム講演論文集. 227-230 (1989)
Kazutaka Yamazaki:“视网膜内神经连接的数学分析”第四届生物和生理工程研讨会论文集 227-230(1989)。
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
郭昴: "インパルス型神経細胞モデルによる動的な連想記憶系の構成" 第3回生体・生理工学シンポジウム講演論文集. 1B3-5. 111-114 (1988)
郭浩:“利用脉冲型神经元模型构建动态联想记忆系统”第三届生物与生理工程研讨会论文集1B3-5(1988)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
郭昴: "網膜で生じる仮現現象の発現機構の神経系モデル" 第11回知識・知能システムシンポジウム講演論文集. 157-162 (1990)
郭浩:“视网膜中虚拟现象表现机制的神经系统模型”第十一届知识与智能系统研讨会论文集157-162(1990)。
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Shuichi Kurogi: "An Artificial Neural Network Model for Recognition of Words in Continuous Speech" Proceedings of the 28th SICE Annual Conference, Vol.II, 1319-1322, 1989.
Shuichi Kurogi:“用于连续语音中单词识别的人工神经网络模型”第 28 届 SICE 年会论文集,第 II 卷,1319-1322,1989 年。
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- 作者:
- 通讯作者:
Kiyohiko Nakamura and Atsunobu Ichikawa: "A Neural Network Model of Cerebral Mechanism for Action Sequence Learning" Proceedings of 3rd Symposium on Biological and Physiological Engineering, 1B3-5, 115-118, 1988.
Kiyohiko Nakamura 和 Atsunobu Ichikawa:“用于动作序列学习的大脑机制的神经网络模型”第三届生物和生理工程研讨会论文集,1B3-5, 115-118, 1988。
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ICHIKAWA Atsunobu其他文献
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