刘剑钊， 董朝轶， 冯丽斐

(1.内蒙古工业大学 电力学院， 呼和浩特 010080； 2. 内蒙古机电控制重点实验室， 呼和浩特 010080)

生物神经网络的建模与仿真

刘剑钊1, 2， 董朝轶1, 2， 冯丽斐1, 2

(1.内蒙古工业大学 电力学院， 呼和浩特 010080； 2. 内蒙古机电控制重点实验室， 呼和浩特 010080)

摘要生物神经网络系统是由许多的神经元之间通过突触相互连接起来，通过突触传递电信号，并且具有相当复杂的非线性网络系统。通过人工构造生物真实性的脉冲神经网络(Spiking Neural Networks, SNN)模型来模拟真实的神经元放电行为。首先，建立基于积分点火(Integrate-and-Fire, IF)机制的SNN模型；然后，确定模型中的参数，并对一个神经元和多个神经元网络进行仿真；最后，对比模型仿真的放电行为和真实神经元放电行为。仿真结果表明：基于IF模型的生物神经网络仿真能较好地逼近真实的生物神经网络。

关键词生物神经网络；脉冲神经网络；积分点火模型；脉冲序列

生物神经网络中最基本的组成单元是神经元，对于单个神经元而言，其功能相当于一个开关作用，而将众多神经元之间通过物理层相互连接，并且相互传递信息，这就构成一个完整和复杂的生物神经网络系统[1-5]。为了更准确地建立生物神经网络系统，SNN的提出对生物神经元生理机制有了很好的诠释。SNN是将真实生物神经元在接受刺激时的放电行为用数学建模的方式描述出来的一种人工构造的生物神经网络，其模拟神经元更加接近实际，并且它也考虑了时间信息的影响。……