【摘 要】
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目前脉冲神经网络模型存在着生物合理性不足的问题,突触传递的时滞在神经环路中起关键作用,可明显提高神经网络处理信息的能力,构建具有突触时滞的脉冲神经网络可提高网络模型的生物合理性。因此本文构建了具有时滞的化学突触调节的复杂脉冲神经网络,并分析了噪声和攻击条件下复杂脉冲神经网络的鲁棒功能,探究不同类型脉冲神经网络抗扰和抗损伤的能力。本文主要研究内容如下:1、为探究不同噪声干扰下无标度脉冲神经网络抗扰能
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目No.61571180；
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目前脉冲神经网络模型存在着生物合理性不足的问题,突触传递的时滞在神经环路中起关键作用,可明显提高神经网络处理信息的能力,构建具有突触时滞的脉冲神经网络可提高网络模型的生物合理性。因此本文构建了具有时滞的化学突触调节的复杂脉冲神经网络,并分析了噪声和攻击条件下复杂脉冲神经网络的鲁棒功能,探究不同类型脉冲神经网络抗扰和抗损伤的能力。本文主要研究内容如下:1、为探究不同噪声干扰下无标度脉冲神经网络抗扰能力,本文基于放电率和膜电位相关性分析了不同强度的高斯白噪声、脉冲噪声和电场噪声下具有随机时滞高聚类无标度脉冲神经网络的抗扰能力,并与具有固定时滞和无时滞的高聚类无标度脉冲神经网络的抗扰能力进行对比性分析;对比分析不同噪声下具有随机时滞高聚类无标度和低聚类Barabasi-Albert（BA）无标度脉冲神经网络的抗扰能力;探索网络抗扰能力与突触可塑性调控的相关性。实验结果表明,具有随机时滞、固定时滞和无时滞的高聚类无标度脉冲神经网络针对一定强度的噪声均具有较强的抗扰能力且具有随机时滞的高聚类无标度网络抗扰能力最优;具有随机时滞高聚类无标度和低聚类BA无标度脉冲神经网络针对一定强度噪声具有较强的抗扰能力且高聚类无标度网络抗扰能力优于低聚类BA无标度网络;网络抗扰能力与突触可塑性调控之间呈显著相关性。2、为探究复杂脉冲神经网络在应对随机和蓄意攻击下的抗损伤能力,基于放电率和膜电位相关性分析了不同攻击条件下具有随机时滞的高聚类无标度脉冲神经网络的抗损伤能力,并与具有随机时滞的小世界脉冲神经网络的抗损伤能力进行了对比性分析;探索了网络抗损伤能力与突触可塑性调控的相关性。实验结果表明:无标度网络在随机和蓄意攻击下均具有一定的抗损伤能力,相较随机攻击和蓄意攻击低等度和中等度节点,蓄意攻击高等度节点时,无标度网络抗损伤能力明显降低;随机攻击下高聚类无标度网络的抗损伤能力优于小世界网络,蓄意攻击两种网络的高等度节点时,小世界网络的抗损伤能力优于无标度网络;网络抗损伤能力与突触可塑性调控呈显著相关性。
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