神經元系統(tǒng)中的閾上隨機共振.pdf

1、噪聲常常會干擾信號的傳輸，然而，噪聲可以通過稱之為隨機共振的非線性效應使系統(tǒng)的信號傳輸性能起到增強的作用?；陔S機共振的信號處理方法以及對神經系統(tǒng)信號處理機制的認識也在發(fā)展中。但是已有的隨機共振研究，主要針對輸入信號低于系統(tǒng)閾值的閾下情況，對于閾上信號，噪聲仍然被認為有害于系統(tǒng)的信號傳輸性能。本研究表明，在一定條件下，噪聲同樣能增強系統(tǒng)對閾上信號的傳輸。這一研究把傳統(tǒng)的隨機共振擴展到了閾上的情況，我們稱之為閾上隨機共振。這種閾上隨機共振

2、，在通信、神經信號處理等領域有著重要的意義和應用前景。
　　 在第一章中，我們簡要的介紹了隨機共振的原理，基本模型、研究方法和其在各個領域的應用和研究前景。
　　 在第二章中，我們詳細的介紹了比較器中的閾上隨機共振。已有的研究表明，對單個比較器，噪聲使它能傳輸?shù)陀陂撓薜娜跣盘?；而在傳輸閾上信號時，認為噪聲有害于系統(tǒng)的信號傳輸。本研究表明，比較器在傳輸強的閾上信號時，噪聲同樣能增強它的傳輸性能。這一由輸入信號大于比較器閾值

3、所得到的閾上隨機共振，擴展了隨機共振的研究。
　　 第三章，我們以積分發(fā)放神經元模型為研究對象，發(fā)現(xiàn)其在傳輸閾上信號時同樣存在著閾上隨機共振。已有神經元模型中的隨機共振研究，都僅限于噪聲能優(yōu)化神經元系統(tǒng)對弱信號的傳輸。本研究表明，以信噪比來衡量神經元系統(tǒng)對強閾上信號的傳輸性能，隨噪聲的變化會出現(xiàn)最大值，此即為閾上隨機共振。由于真實的神經元在多數(shù)情況下都是在處理著閾上的刺激信號，這一研究將對解釋真實神經信號的處理機制有著重要的意義