基于时间振荡相关与空间整合编码的视觉感知-眼动控制神经网络系统的模拟研究与应用

与目前已有的计算机视觉系统相比，人和动物的视觉感知认知系统表现出了惊人的灵敏度和准确度。其中以人类为代表的部分动物，在一般动物视觉感知的基础上，还形成了对视觉目标空间关系进行简单或复杂推理的视觉认知能力。人和动物据此通过对躯体、头部、眼球和视点的运动实施反馈控制，使自身在视觉感知、尤其是在视觉目标的自治主动搜索和跟踪上表现出了有趣而又令人惊讶的智能行为。本课题将基于人和动物视觉的空间感受野编码、时间振荡相关编码和选择性注意等神经生理和认知心理特性，通过构建视觉感知和眼球运动控制神经网络进行模拟研究。着重解决群体神经元40Hz联想共振编码与祖母细胞整合编码协调统一的视觉感知认知模型问题。本研究不但从神经动力学和统计学习的角度揭示生物视觉感知、控制、学习和记忆的数学本质，而且强调感知计算、认知推理和运动控制与真实神经元物理连接结构紧密捆绑，并将其应用于图像目标的高效快速自治主动搜索和定位中。