[发明专利]一种脉冲耦合神经网络扩展系统和方法

摘要

本发明一种脉冲耦合神经网络扩展系统和方法，包括接收模块接收当前神经元的外部输入信号Ii和上一时刻邻域内神经元的脉冲信号Yj(t‑1)；并根据外部输入信号Ii和脉冲信号Yj(t‑1)计算反馈通道信号Fi(t)和连接通道信号Li(t)，将获得的反馈通道信号Fi(t)和连接通道信号Li(t)传输到调制模块。调制模块将收到的反馈通道信号Fi(t)和连接通道信号Li(t)进行耦合调制，产生内部活动项Ui(t)。脉冲发生模块实时将产生的内部活动项Ui(t)与预设的阈值Ei(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Ei(t+1)。通过本发明的方案，能够表示神经元之间的负相关性。

主权项

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Ii和上一时刻邻域内神经元的脉冲信号Yj(t‑1)；并根据所述外部输入信号Ii和所述脉冲信号Yj(t‑1)计算反馈通道信号Fi(t)和连接通道信号Li(t)，将获得的所述反馈通道信号Fi(t)和所述连接通道信号Li(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Fi(t)和所述连接通道信号Li(t)进行耦合调制，产生内部活动项Ui(t)，包括：所述调制模块通过下式产生所述内部活动项Ui(t)：Ui(t)＝Fi(t)*(1+βi*Li(t))，βi>0；Ui(t)＝Fi(t)*(1‑βi*Li(t))，βi>0其中，βi为连接因子，用于表示信号间的耦合性；Ui(t)＝Fi(t)*(1+βi*Li(t))，βi>0表示所述当前神经元与所述邻域神经元的正相关关系；Ui(t)＝Fi(t)*(1‑βi*Li(t))，βi>0表示所述当前神经元与所述邻域神经元的负相关关系；βi＝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Ui(t)与预设的阈值Ei(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Ei(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。