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通过带噪声多层神经网络的空间相关输入尖尔波传播

无序系统与神经网络 2007-05-23 v2 神经元与认知

摘要

最近提出的半解析动力学平均场近似 (DMA) 理论被用于研究带有空间相关输入的分层神经网络中的尖尔波传播。网络的每一层假设由 FitzHugh-Nagumo 神经元组成,这些神经元之间存在馈送耦合。将具有输入时间抖动的单个尖尔波施加于网络,其根均方 (RMS) 值为 σI\sigma_I,空间相关性为 sIs_I。我们计算了每一层 mm 上输出发放时间抖动的 RMS 值 (σOm\sigma_{Om}) 和相关性 (sOms_{Om})。对于所有-to-all 馈送耦合,sOms_{Om} 随着尖尔波在各层传播会逐渐增大到相当大的值,即使输入本身没有相关性。这表明,要使相关性范围在 01-0.3 的观测值内,我们必须考虑噪声以及更现实的馈送耦合。包括局部馈送连接(除所有-to-all 馈送耦合外)的多层模型受白噪声影响,结果显示在较长的多层网络中,σOm\sigma_{Om}sOms_{Om} 会收敛到由多层体系结构特征参数决定的固定点值。DMA 计算的结果与直接仿真的结果相符,尽管前者的计算时间远小于后者。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0308043,
  title  = {Spike propagation for spatially correlated inputs through noisy multilayer networks},
  author = {Hideo Hasegawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0308043},
  year   = {2007}
}

备注

19 pages, 3 figures; revised typos