神经网络受损对神经元放电模式及同步行为影响的研究

以Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型为节点构建一个环状耦合的神经网络,考察网络受损后对其放电模式及同步行为的影响.研究发现,当神经网络正常时,神经元具有较好的接收和输出信息的性能,合适的耦合强度可以调节体系的放电模式和同步行为.而当网络中出现一定程度的损伤时(包括部分神经元或突触连接受损),均会导致神经元的接收或输出信息的性能减弱,从而引起体系中神经元放电模式和放电频率发生改变,体系的同步程度降低.上述研究结果表明神经网络受损将影响神经元的放电活动,并导致网络的异常同步行为,从而为揭示神经性疾病的形成机理提供一定的理论解释.     

HH神经元对信号编码的响应

通过计算机数值积分,在HH神经元模型的基础上,对输入正弦、混沌不同动作电位编码的信号时,神经元的输出响应进行了模拟,对比和分析了输入输出信号的异同。     

自突触对HH神经元正弦信号响应的调节

自突触是神经系统中的一类特殊的突触,连接神经元与其自身,也构成了神经系统中最短的信号反馈回路。神经元对外界信号的整合和响应受到自突触调节,有着重要的生理意义和丰富的动力学现象。基于计算模型方法,本文研究了自突触对Hodgkin-Huxley神经元响应外界信号的调节行为。无自突触作用条件下,神经元对不同阈值上正弦信号刺激产生不同锁模形式的动作电位响应,而对阈值下信号需在噪声背景下才能随机响应动作电位。自突触作用的加入,神经元对阈值上正弦信号的响应会被调制,锁模行为发生改变。同时也会出现一些不随自突触变化的刺激信号频段。另外,自突触也能够增强神经元对阈下信号的探测能力,随着突触作用延迟时间增加,神经元的响应会出现自突触诱导的共振现象。     

吸引与排斥耦合神经元中的稳定幅度奇异态

在耦合振子系统中,表现为具有振幅空间相关性的振子与空间非相关性的振子共存的幅度奇异态与动物半脑睡眠的内在机制密切相关,因其具有初值敏感性和存活时间较短的特点而常被认为是走向系统同步时的过渡态.该文通过在耦合系统中引入吸引与排斥耦合作用,耦合神经元振子系统会随着吸引耦合作用强度的增加从相位奇异态走向稳定的幅度奇异态和死亡奇异态.幅度奇异态的团数随耦合作用半径增加而按幂律关系减小.通过对2个耦合振子分析,发现稳定幅度奇异态的形成机制源于耦合引起的霍普夫分岔而产生振荡中心为一正一负的2个小振幅振荡与原有大振幅振荡的竞争.随着耦合作用的进一步增加,这2个一正一负的小振幅振荡均走向振荡死亡.当耦合半径增加时,它们的竞争最终形成死亡奇异态.     

完全耦合互感电路对任意信号的响应

利用完全耦合互感电路的等效电路，等效电源定理，卷积积分导出了完全耦合互感电路对任意信号的响应的一般表示式，并给出了应用实例     

一种快速响应的单神经元复合控制器

设计一种模型－单神经元复合控制器,改善自适应单神经元PID控制器存在的快速响应性能不足等问题,本控制器算法简单,实时性好,仿真结果令人满意。     

FitzHugh―Nagumo神经元模型非阈下响应的随机共振

研究了当FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元模型在弱信号激励下只有阈上振荡响应时的随机共振。研究结果表明:随着FHN神经元模型的分岔参数的增加,发生了一个由两个吸引子(阈上振荡和阈下振荡)变化到一个吸引子(阈上振荡)的分岔;当FHN神经元模型的分岔参数位于分岔点的右边时,在弱信号激励下系统的响应只有阈上振荡存在,此时在外噪声或者内噪声的调制下,系统响应的能量向输入信号频率处集中,而信噪比随噪声强度的变化曲线呈现出单峰曲线,随机共振发生了,并且此时随机共振发生的机制是由于系统运动在分岔点左右三个吸引子(两个在分岔前一个在分岔后)之间的跃迁而产生的。     

神经元轴突电刺激响应的有限元数值模拟

为了研究神经元轴突的微观生理电传导特性,建立了神经元轴突的三维有限元模型,通过数值计算模拟神经元轴突对电刺激的动态响应.建立海马神经元轴突的三维几何模型并指定其生物物理参数,根据Hodgkin-Huxley方程和Maxwell方程,建立偏微分方程组,对神经元轴突有限元模型施加不同持续时间和不同脉冲幅度的电流脉冲并求解,获得神经元轴突的三维电势分布和动作电位曲线.数值模拟结果显示,该神经元轴突的静息电位约为-65 mV;对模型施加持续时间为2 ms,强度0.01 A/m2的电流脉冲刺激未产生动作电位,施以(2 ms、0.2 A/m2),(20ms、0.01 A/m2),(20ms、0.2 A/m2)脉冲刺激均产生动作电位,峰值分别出现在0.012 s、0.017 s和0.012 s,动作电位幅度约为100mV,持续时间约为2 ms.神经元轴突电刺激响应的有限元模拟结果与实验结果吻合,表明所建立的神经元轴突有限元模型及数值模拟方法合理、可靠,为深入研究神经电生理特性提供了基础模型和仿真分析方法.     

变压器-套管体系地震响应的简化计算

地震响应不仅会加大变压器-套管体系的整体摆动,还会引起很大的顶部位移,这些因素均有可能造成套管的断裂破坏。为了合理反映地震作用下变压器-套管体系的振动机理和套管与变压器箱体之间的动力相互作用,快速而可靠的求出套管地震响应,基于振动台试验和有限元分析结果,通过将上部瓷质套管与根部法兰的连接以及箱壁面外刚度对升高座的约束作用等效为转动弹簧,建立了变压器-套管体系的带转动弹簧的3自由度简化模型,根据简化模型针对两处等效弹簧的转动刚度进行参数化分析,研究了弹簧刚度对套管响应的影响。结果表明:简化计算的地震响应和振动台试验实测数据基本吻合,验证了简化模型的有效性。研究结果为变压器结构的初步设计提供参考。     

非线性振子系统对外界作用的热力学响应

将介质视为非线性振子系统，应用对刘维方程的微扰展开方法和定态微扰方法，得到了有快速电子穿过系统导致的密度矩阵的改变，为进一步计算相关热力学量提供了基础。     

含有内噪声的耦合细胞体系对外噪声的选择作用

本文研究了在内噪声存在的情况下,耦合细胞体系对外噪声的选择效应。模拟过程中发现:体系中钙离子振荡行为对多个噪声强度表现出较好响应,改变耦合强度和耦合单元数目时,出现了多重随机共振和不同共振态之间的转变现象。为解释这种转变现象发生的机理,计算了钙离子振荡时间序列的标准差来表征体系的活动强度,发现上述转变现象与体系的活动强度密切相关。模拟结果表明:耦合细胞体系可以根据实际情况,自发调节自身结构参数来合理利用内外噪声,并借助于随机共振模式转变的机制,对外界不同的刺激信号作出选择性的响应。     

高斯束谐振系统对引力波频率的选择效应

高斯束谐振系统对同频率的高频遗迹引力波具有很好的谐振性,这为高频遗迹引力波的探测开启了一个窗口.笔者指出,当入射引力波和高斯束不同频率时,高斯束谐振系统产生的一阶扰动光子流没有观测效应.     

高斯束谐振系统对遗迹高频引力波方向的选择效应

高斯束谐振系统为早期宇宙遗留的随机高频引力波的探测开启了一个非常重要的窗口．本文指出,当入射引力波的传播方向与高斯束不同时,高斯束谐振系统产生的一阶扰动光子流将降低几个数量级,即高斯束谐振系统只对沿某一特定方向传播的高频引力波产生响应．因此,高斯束谐振系统对高频引力波的传播方向具有良好的选择效应．     

高斯束谐振系统对遗迹高频引力波方向的选择效应

高斯束谐振系统为早期宇宙遗留的随机高频引力波的探测开启了一个非常重要的窗口．本文指出，当入射引力波的传播方向与高斯束不同时，高斯束谐振系统产生的一阶扰动光子流将降低几个数量级，即高斯束谐振系统只对沿某一特定方向传播的高频引力渡产生响应．因此，高斯束谐振系统对高频引力渡的传播方向具有良好的选择效应、     

动物细胞工程中的诱变转化和选择系统

诱变转化和选择，是细胞工程产业化的重要环节，本文论述了诱变转化及选择的方法学及选择处理，介绍了抗药性选择法，营养缺陷型选择法，ＰＮＳ法，ＰＣＲ法和标记特异位点表达法等选择方法及其选择系统并对它们的优势与不足进行了比较。     

基于振动响应的耦合杆系统损伤识别

  基于响应灵敏度分析法对两跨耦合杆系统的损伤识别问题进行了研究。建立了耦合杆系统的有限元运动方程,利用状态空间法计算系统在外激励下的响应。将系统的局部损伤模拟为杆单元抗拉刚度的减少,推导了响应对单元抗拉刚度的灵敏度。并利用此响应灵敏度进行系统的局部损伤识别。数值算例表明,文中方法能快速准确地识别出耦合杆的局部损伤,并且对模拟的人工噪声不敏感。说明该方法具有一定的工程应用前景。     

沙地放牧系统反刍家畜选择性采食行为的研究

分别在春、夏、秋、冬四季对蒙古牛和蒙古羊24小时放牧周期内的选择性采食行为进行了观测研究.研究结果表明:蒙古牛和蒙古羊均表现出一定强度的选择性采食行为,但蒙古牛和蒙古羊的食物构成具有明显不同.蒙古牛和蒙古羊的食物生态位宽度分别为0.64和0.67,二者无明显差异(P>0.05).蒙古牛春季的生态位宽度显著低于夏季,而与秋季和冬季类似;蒙古羊则以春季的生态位宽度最大,秋季最小.蒙古牛和蒙古羊的食物生态位重叠度为60%.     

路基不均匀沉降对车辆和轨道动力响应的影响

以经典车辆-轨道耦合动力学为基础,推导了考虑重力的板式轨道相关结构振动方程,结合多刚体的车辆系统动力学模型,建立了考虑重力的车辆-板式轨道垂向耦合分析模型,提出了通过路基反力变化模拟路基不均匀沉降的具体方法,并对模型和方法进行了必要的验证.利用该模型研究了行车速度及路基不均匀沉降(包括路基不均匀沉降幅值、路基不均匀沉降波长等)对系统动力响应的影响.研究表明:随着行车速度和路基不均匀沉降幅值的增加,系统响应均相应增加,路基不均匀沉降对车辆运行影响的控制性指标应以舒适性指标为主、安全性指标为辅;随着路基不均匀沉降波长的增加,系统动力响应存在一个先增加后减小的过程,路基不均匀沉降的敏感波长与混凝土底座的长度有关.     

频率选择性衰落CDMA系统中空时分组编码技术的研究

发送分集技术给系统带来发送分集增益。首先探讨频率选择性衰落信道下采用频域均衡技术的空时分组编码技术（STBC-FE），然后结合用户多址问题将传统的发送分集技术从时分复用（TDMA）扩展到码分复用（CDMA）系统。与传统的采用SISO（单输入单输出）天线结构的CDMA系统相比，单用户情况两者性能接近，6用户情况下STBC-FE算法优于SISO系统约1．5dB。此外算法性能受用户数的影响不明显。     

浅谈选择性漏电保护在煤矿供电系统中的应用

针对煤矿供电系统中选择性漏电保护的问题,着重介绍了目前选择性漏电保护在不同中性点接地方式上的应用,阐述了中性点不接地系统下单相非金属性接地动作参数的选择。