洞庭湖血吸虫病流行区微电脑模拟系列图的研究

为适应科学防治血吸虫病工作发展的需要,1991年3月至12月,我们应用微机图形技术成功地研究了《洞庭湖血吸虫病流行区微电脑模拟系列图(中、英文)》.现将结果报告如下.

多尺度全脑模拟——现状、挑战与趋势

神经科学和人工智能有着悠久且互相交织的发展历史,对生物大脑结构与功能的理解在构建智能系统中发挥着重要作用。近年来,人工智能的理论及其应用发展迅速,而神经科学领域也产生了大量涵盖分子、神经元、微环路和大脑区域等多个尺度的结构功能数据,全脑水平的多尺度整合与模拟有助于对通用智能的存在形式深入理解,并在超大规模的网络中为人工智能领域提供不竭的灵感。因此,在本综述中我们主要介绍了全脑微观、介观、宏观三个尺度的数据类型与模拟方法的相关进展,以及目前全脑模拟过程中复杂度与规模性、数据获取和重构速度与整合程度等方面所面临的巨大挑战。未来,神经科学和人工智能领域间需要搭建起沟通的桥梁,以提高全脑多尺度数据类型的整合程度。高性能的神经模拟软件和平台,将有助于仿生数字脑的重建速度,增强生物智能系统在硬件和软件上的应用表现。

脑科学与超算脑模拟

“脑科学与超算脑模拟研讨会”于2019年9月15日在南开大学召开。会议由来自俄罗斯斯科尔科沃研究院的Andrzej Cichocki教授主持。参加会议的外籍专家有来自西班牙维克大学的Jordi Solé-Casal教授、日本横滨大学的Ruggero Mirhelett教授、阿根廷IAR研究所的Cesar F.Caiafa研究员、日本电气通信大学的横井浩史教授以及日本理化学研究所生命机能科学研究中心的浅间一教授。

神威太湖之光加速计算在脑神经网络模拟中的应用

脑神经网络模拟是脑科学研究和理论验证的重要方法.为提高脑模拟速度,异构加速已开始应用于脑模拟.然而现有异构加速脑模拟软件均存在明显的访存性能和计算精度问题.为此,本文基于神威太湖之光研发了脑模拟软件SWsnn,确保了随机访存多发生在高速缓存中.为避免主存访问的随机性,将频繁出现随机访存且数据量较小的神经元信息长时间停留在局部存储(LDM),同时将数据量很大的突触连接数据存储在主存,且尽可能连续访问主存.为避免可塑性导致的对突触连接的随机搜索,对脉冲时间依赖可塑性(STDP)算法采用需要前再更新的方法,以确保主存访问的连续性.为了提高脑模拟精度,设计环形缓冲和延迟传送联合应用方法,以支持高精度时间步长的脑模拟.在此基础上,对SWsnn进行向量化、访存隐藏等优化操作,计算性能进一步提高约50%.SWsnn对104神经元全连接网络实现了生物实时模拟,比同等规模浮点计算能力GPU上运行的CARLsim快10倍左右.

从认知脑的计算模拟到类脑人工智能

让人类的心智在计算系统中重现,对大脑的模拟是其中的关键。目前,脑与认知科学的进展虽然尚不足以支持对整个人脑及其连接进行精细计算模拟,但是受脑神经机制和认知机制启发,从微观、介观和宏观水平对大脑进行计算建模仍然对于推进从科学上理解脑的机制机理以及促进类脑人工智能意义深远。构建兼具生物合理性和计算高效性的神经网络模型是认知脑的计算模拟与类脑智能研究面临的重要挑战。本文将从回顾认知体系结构、计算神经科学和类脑人工智能的历史脉络、发展进程的视角切入,介绍大规模脑模拟的全球布局与进展以及类脑脉冲神经网络平台的研究,最后展望未来脑模拟与类脑智能研究的发展方向。

基于模拟事件相关电位的脑-计算机接口

文章提出了一种基于模拟阅读事件相关电位的脑-计算机接口(IR-ERP-BCI)。该IR-ERP-BCI使用一个由36个键构成的虚拟键盘。每个键的上半部是代表该键名称的字符,下半部是一个小窗口。运行时,每个窗口中都有两个标记伴随着符号句按一定时间间隔从右向左平移通过。当使用者在辨识出目标键的一对指定标记时,就会产生一对与这对标记锁时的ERP成分。用户的目标键由这对成分的潜伏期以及它们之间的时间间隔来确定。这种IR-ERP-BCI消除了容易使人疲惫的突现刺激,并极大地抑制了ERP中突现刺激诱发的外源性的和内源性的脑噪声,提高了信号的信噪比。试验证明该BCI是可行的和高效的。

模拟脑电节律的调制磁场对中缝核神经元放电影响的研究

用数值计算和动物实验的方法研究模拟脑电节律的调制磁场对与睡眠有关的中缝核神经元放电的影响 ,从而探讨其对睡眠的影响。通过数字仿真 ,研究了神经纤维对调制磁场刺激作用的响应特性 ,发现了神经纤维具有对低频调制包络信号响应敏感 ,对高频载波不响应的特性。依据睡眠全过程脑电节律的变化 ,研制了模拟 EEG信号发生器。采用高频磁脉冲作为载波调制模拟脑电节律信号 ,用所得的调制磁场诱导兔脑 ,观察磁刺激对中缝核5 -羟色胺能神经元放电的影响。动物实验结果表明 ,中缝核经磁刺激后放电频率发生显著改变 ,其放电变慢。这说明磁刺激能抑制 5 -羟色胺能神经元神经电活动水平 。

科学家计划在分子水平上模拟人脑

最近由瑞士联邦理工学院科学家领导的一个"人脑项目",计划到2023年左右,在分子水平上完成人脑模拟,用软件而不是血肉来支持其运行。该研究将在欧盟13个研究院的协助下进行。

走近诺贝尔奖(六) 在电脑中模拟化学反应

在我们身边,无时无刻不在发生着大量的化学反应。有些化学反应非常快,转瞬即逝,而且看不见,摸不着,那么,我们如何才能深入剖析某个化学反应中的物质变化呢？三位美国科学家利用电脑模拟化学反应,揭开了物质变化的神秘面纱,他们也因这一突出贡献而获得了2013年诺贝尔化学奖。

TCD对模拟失重下脑动脉血流的检测

目的观察21d头低位卧床期间脑底动脉血流动力学的变化。方法6名健康男性志愿者,年龄(24.8±6.1)岁,进行了21d头低位倾斜(HDT)-6°卧床试验。HDT前、HDT第10天及卧床结束时进行了3次立位耐力检查。HDT前(坐位)、HDT开始时、第1、3、7、10、21天用经颅超声多普勒(TCD)测量了双侧大脑前(ACA)、中(MCA)、后(PCA)动脉的血流动力学指标。结果卧床第10天和卧床结束时,受试者立位耐力比卧床前显著降低(P<0.05)。卧床第3天和第21天的右侧MCA的Vs较卧床前显著降低(P<0.05或P<0.01),卧床第1、3、7、10和第21天,右侧MCA的Vs显著低于开始时(P<0.05或P<0.01)。左侧MCA的Vs在开始时较卧床前和第3天显著增加(P<0.05或P<0.01)。右侧MCA的Vm,在第3和第21天较卧床前显著降低(P<0.05或P<0.01),在第3、10、21天较开始时显著降低(P<0.05或P<0.01)。在卧床前,MCA右左两侧流速差BVD和右左两侧非对称指数(AI)的均数分别为7.0cm/s和13.74%,在第3、10、和21天BVD均数降为负值,较卧床前时显著降低(P<0.05或P<0.01),AI在第10天和21天降为负,较卧床前显著降低(P<0.05或P<0.01)。MCA的其余指标、ACA和PCA的各个指标变化不显著。结论21d头低位卧床使立位耐力、双侧MCA的Vs和右侧MCA的Vm显著降低;HDT卧床期间,MCA血流速度降低和不对称变化,可能是导致立位耐力降低的原因之一。

低频电磁场模拟脑电节律仪对SD大鼠脑含水量及外周血IL-6和TNF-α的影响

低频电磁场模拟脑电节律仪，是笔者所在医院自主研制并获得国家专利（国家实用新型专利公开号：CN201320347）的仪器。此仪器采用低频电磁场辐射方式进行设计，通过模拟脑电节律的电磁场对脑进行刺激，是治疗神经、心理、精神疾病的新手段，用于治疗军人心理应激反应效果显著。

大脑听觉系统建模研究进展

如今,信息通信技术和生物学的融合发展到了一定阶段,欧盟人脑计划、美国脑计划以及日本脑计划等都在开展相关的脑科学研究,中国也已经开展了中国脑计划。欧盟和美国的两个计划分别投资10亿欧元和45亿美元,都是采用计算机来模拟绘制详细的人脑模型,对人类大脑进行模拟是重要内容。以国内外关于大脑听觉系统研究的论文为对象,通过对大脑听觉系统进行分析,概括出近年来大脑听觉系统的研究热点和动态,并且分析了今后该方向的研究趋势,为我国在该领域的理论研究提供依据和方法。

当脑科学研究“遭遇”未来机器人

近年来,发达国家纷纷发布各自的"脑计划",而我国也早已对该研究进行布局,并发布了中国版"脑计划"。各国对于人脑的研究到底进展几何?脑科学研究又对于机器人技术的发展起到了何种关键作用?本文带你笃学一番。

参花心脑康胶囊对老年稳定型心绞痛的临床疗效

参花心脑康胶囊是我院制剂室依据临床协定处方自制,经武警总部卫生部批准(批准文号:武制字第2012F50004)医院院内制剂,主要用于心脑供血不足、动脉硬化、脑血栓、脑梗死等的辅助治疗,取得满意效果〔1〕;为进一步探究其临床疗效,协同本院心内科共同设计随机、双盲、模拟剂平行对照试验,对该制剂对冠心病稳定性心绞痛临床观察。1资料与方法1.

人脑模拟的方法

编辑同志: 读了陈步同志刊在1978年第11期《哲学研究》上关于人工智能哲学问题的文章以后,有些不同的看法,愿就教于陈步同志及其它专家。 (甲)命题的统一性。

首款钢琴AIO 海尔电脑江山帝景Q9

400-699-9999待定┊配备61键midi钢琴键盘及学习软件┊源于海尔一体机江山帝景系列的新品Q9将受众定位于希望在用电脑的同时学习钢琴使用技能的学生群体,通过一体机电脑与钢琴的结合,让学钢琴变成简单而轻松的事情。全新海尔江山帝景Q9钢琴一体电脑所搭配的61键midi钢琴键盘,与普通电子琴有着很大差别。众所周知。

模拟星系的合并

黑洞的碰撞、恒星的诞生、星系的合并,这里应有尽有,不过它们都是通过电脑计算,并利用数字技术构造出来的虚拟模型。遥远的宇宙中所发生的神奇的事件,那些能量的转换与进发就这样展现在我们的面前。通过这些模拟的景象,我们能够更接近广阔的宇宙,更好地去了解神奇的世界。

面向类脑计算的脑仿真研究进展与展望

过去近百年的神经科学研究让我们对大脑的工作机制取得了初步的理解,脑仿真技术在其中发挥了关键性的作用。未来脑仿真研究将在理解大脑工作机制、推进类脑计算与新一代人工智能的发展中发挥重要作用。我们在这篇综述中,围绕面向类脑计算的脑仿真研究进展情况,从模型、仿真工具、皮层和神经环路功能模拟、脑疾病、与人工智能的互相促进等几方面进行阐述与分析,并对其未来发展趋势及有望取得突破的一些关键问题进行了展望,希望能够促进对类脑计算、脑仿真,以及人工智能交叉领域的研究兴趣。

超级“电脑人”

2011年2月18日,超级电脑"沃森"打败人类站在了与人类智力竞赛的最高领奖台上。"沃森"的胜利让许多人想起了它的前辈"深蓝"——1997年,"深蓝"以绝对优势打败了国际象棋冠军卡斯帕罗夫。从"深蓝"到"沃森",人工智能已经向前跨越了一大步。一些科学家相信,人工智能将超越人脑。计算机科学家雷蒙德·库兹韦尔认为,在未来。

张量时频空模式在脑电信号特征提取中的研究

为了提高脑机接口系统的分类准确率,论文对张量时频空模式分析特征提取算法进行了研究。该算法能够得到多维度上最佳分类特征,应用在模拟阅读脑-机接口脑电信号的特征提取中,与共空间模式相比,张量时频空模式能够得到更高的分类准确率。