面向仿生的嗅觉神经系统建模研究

着眼于嗅觉神经系统的生物学特点,从仿生学角度提出了一种嗅觉神经系统整合模型。模型从不同角度进行对嗅觉神经系统进行仿真,使其尽可能贴近嗅觉神经系统的生理学特征。首先,在结构上,根据嗅觉神经系统解剖结构,完整体现了嗅觉系统的三个关键部分,以及它们之间的延时和反馈链接。其次,在神经元模型上,根据嗅觉系统不同部分的特点采用不同的神经元模型进行模拟。最后,在模型的神经动力学上,模型能够及时响应外界刺激。在刺激持续输入时,模型输出呈现出稳定的振荡模式;在特定刺激输入时,模型状态呈现有节奏的极限环状态。     

基于脑电同步的嗅觉仿生模型优化研究

以提高嗅觉系统模型的仿生度为目标,研究了嗅觉模型优化问题.考虑到同步状态是脑电信号间普遍出现的现象,以嗅觉模型输出之间是否出现同步状态为研究目标.研究的关键点包括如下几个:(l)优化指标:以信号的相位信息为对象,将模型输出信号之间的相位同步程度作为优化指标,并采用锁相位方法计算相位同步程度;(2)输出信号选择:考虑到嗅皮层在信息处理中的作用,以嗅皮层中兴奋性的NⅡ层节点输出作为模型输出;(3)参数优化:考虑到对神经调质兴奋度的模拟,以增益系数为优化参数,并基于锁相位方法通过计算确定参数的优化值.研究结果表明,对增益系统的优化可以提高模型输出信号的相位同步程度,当增益系数取值在5附近时,模型输出呈现出的同步特性最为明显.