通过统计复杂度测量来检测神经网络中的随机多重共振
Yazhen Wu1,2, Zhongkui Sun3
1School of Mathematics and Statistics, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, 710129, China.
Scientific reports
|March 4, 2024
概括
统计复杂度测量揭示了神经网络中的四倍随机共振. 时间延迟诱导多重共振,通过优化网络参数来增强下值信号检测.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 复杂的系统复杂的系统.
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 随机多重共振 (SMR) 是一种在非线性系统中噪声增强信号检测的现象.
- 小世界神经网络和FitzHugh-Nagumo (FHN) 神经元是用于研究复杂神经元动态的模型.
- 信息传输的时间延迟可以显著影响神经元网络的行为.
研究的目的:
- 调查小世界FHN神经网络中由噪声和时间延迟引起的SMR的发生.
- 分析统计复杂度测量 (SCM) 在识别SMR中的作用.
- 探索网络参数和时间延迟如何影响信号检测.
主要方法:
- 使用统计复杂度测量 (SCM) 来量化系统复杂度.
- 模拟小世界神经网络与FitzHugh-Nagumo (FHN) 神经元相结合.
- 分析不同噪音水平和时间延迟对神经元发射动态的影响.
主要成果:
- 在四个最佳噪音水平上,SCM发现了四倍的随机共振.
- 在中等噪音下,观察到延迟诱导的SMR是在下值信号周期的倍数.
- 时间延迟和神经元触发之间的一致性是在低噪音下出现的特定延迟.
- 优化网络参数 (程度,大小,合强度) 增强了延迟诱导的SMR.
结论:
- SCM是检测SMR和理解神经网络中其机制的有效工具.
- 时间延迟在诱导多共振现象中起着至关重要的作用.
- 网络参数调整可以优化SMR,以改善下值信号检测和信息传输.
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