突触神经随机汇池网络的信息传递研究

针对突触神经网络的信息传输问题,本文研究了饱和性突触神经随机汇池网络的信息传递特性,分析了网络内部噪声源对于互信息和刺激特定信息的影响,给出了互信息和刺激特定信息的数值计算方法,并对刺激特定信息分布进行实验研究。实验结果表明,在兴奋性和抑制性突触神经共同组成的异质类随机汇池网络中,存在适量噪声能够增强网络信息传递的随机共振现象,远离饱和区的信号幅值对神经元群体信息传递效率的贡献较大。本文的研究结果对进一步理解突触神经信号处理机制具有重要指导意义。

三电平超阈值随机共振模型的研究

针对阈值型感知神经元中语音信号传输问题,本文建立了三电平神经元网络结构模型,给出了系统性能指标,分析了语音信号通过神经元群体时的平均互信息和刺激特定信息。分析结果表明,平均互信息是神经网络有关刺激信号集合的统计意义上信息特征量,而刺激特定信息将平均互信息在信号幅值空间进行了分解,反应了噪声强度和神经元群体数目在不同信号水平下的信息传递效率。该研究为进一步探索阈值性神经元模型中信息编码提供了理论与实验依据。