[发明专利]一种脉冲耦合神经网络扩展系统和方法

权利要求书

1.一种脉冲耦合神经网络扩展系统，其特征在于，所述系统包括：接收模块、调制模块和脉冲发生模块；

所述接收模块，用于接收当前神经元的外部输入信号I_i和上一时刻邻域内神经元的脉冲信号Y_j(t-1)；并根据所述外部输入信号I_i和所述脉冲信号Y_j(t-1)计算反馈通道信号F_i(t)和连接通道信号L_i(t)，将获得的所述反馈通道信号F_i(t)和所述连接通道信号L_i(t)传输到所述调制模块；

所述调制模块，用于将收到的所述反馈通道信号F_i(t)和所述连接通道信号L_i(t)进行耦合调制，产生内部活动项U_i(t)，包括：所述调制模块通过下式产生所述内部活动项U_i(t)：

U_i(t)＝F_i(t)*(1+β_i*L_i(t))，β_i>0；U_i(t)＝F_i(t)*(1-β_i*L_i(t))，β_i>0

其中，β_i为连接因子，用于表示信号间的耦合性；

U_i(t)＝F_i(t)*(1+β_i*L_i(t))，β_i>0表示所述当前神经元与所述邻域神经元的正相关关系；

U_i(t)＝F_i(t)*(1-β_i*L_i(t))，β_i>0表示所述当前神经元与所述邻域神经元的负相关关系；

β_i＝0，表示所述当前神经元与所述邻域神经元不相关；

所述脉冲发生模块，用于实时将产生的所述内部活动项U_i(t)与预设的阈值E_i(t)相比较，根据比较结果确定是否产生脉冲并调节所述阈值E_i(t+1)；

其中，i是指当前神经元对应的输入位置；j是指位置i的邻域，j＝1-n，n为正整数；t是指当前时刻；t-1是指上一时刻；t+1是指下一时刻。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脉冲发生模块用于实时将产生的所述内部活动项U_i(t)与预设的阈值E_i(t)相比较，根据比较结果确定是否产生脉冲并调节所述阈值E_i(t+1)是指：

首次产生内部活动项U_i(1)时，所述脉冲发生模块将首次产生的所述内部活动项U_i(1)与预设的所述阈值E_i(t)的初始值E_i(1)相比较，当所述阈值E_i(t)的初始值E_i(1)大于所述内部活动项U_i(t)时，所述脉冲发生模块不产生脉冲；并且当所述脉冲发生模块不产生脉冲时，减小预设的所述阈值E_i(t)；其中，所述阈值E_i(t)的初始值E_i(1)在预先设置时确保大于所有可能出现的所述内部活动项U_i(t)；

后续每次产生所述内部活动项U_i(t)时，所述脉冲发生模块将所产生的所述内部活动项U_i(t)与所述阈值E_i(t)相比较，当所述阈值E_i(t)大于所述内部活动项U_i(t)时，所述脉冲发生模块不产生脉冲；并且减小所述阈值E_i(t)；当所述阈值E_i(t)小于所述内部活动项U_i(t)时，所述脉冲发生模块产生脉冲，并且所述阈值E_i(t+1)跳变到所述阈值E_i(t)的初始值E_i(1)。