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关键词： 类脑计算   脉冲神经元   脉冲信号   神经突触   信号灯   自主知识产权   实验室  

摘要： 1.6米高的三个标准机柜并排而立,黑色的外壳给人酷酷的感觉,红色的信号灯不停地闪烁,靠得近些似乎能听到里面脉冲信号飞速奔跑的声音。近日,浙江大学联合之江实验室共同研制成功了我国首台基于自主知识产权类脑芯片的类脑计算机(Darwin Mouse)。这台类脑计算机包含792颗浙江大学研制的达尔文2代类脑芯片,支持1.2亿脉冲神经元、近千亿神经突触。

关键词： 类脑人工神经网络   杏仁核   恐惧情绪   恐惧条件反射   SDTP  

摘要： 神经科学对人工智能有很大的启发作用，通过借鉴上述学科的研究成果，我们设计了一种新的人工神经网络来对人脑内的杏仁核进行模拟。人工神经网络包含长时记忆网络和激活网络两个部分，记忆网络记录了发送信号和接收信号的神经元以及二者之间的权重，激活网络则记录了发送信号和接收信号的神经元及其信号发送的时间点。激活网络仅保留了事件发生时的一小段记忆，并会根据设定好的规则修改长时记忆网络中的权重。利用此类方法，我们成功地让智能体拥有了恐惧情绪学习和经典条件反射式学习的能力，这与生物体内杏仁核的功能非常类似。

关键词： 三维医学图像分割   表面波变换   脉冲耦合神经网络   肺实质分割  

摘要： 针对肺部病变及支气管干扰等因素导致的肺实质分割困难的问题,本文提出一种融合表面波(surfacelet)变换与脉冲耦合神经网络(PCNN)的肺实质分割算法。首先,通过surfacelet变换对三维肺部计算机断层扫描数据进行多尺度多方向分解,利用局部修正拉普拉斯算子选择处理后的子带系数增强图像的边缘特征;然后,经surfacelet逆变换得到增强后的图像作为PCNN的反馈输入;最后,通过循环迭代完成肺实质的分割。所提算法对公开数据集中的样本进行了测试。结果表明,本文算法的分割性能优于surfacelet变换边缘提取算法、三维区域生长算法和三维U形网络(U-NET)算法,能够有效抑制肺部病变及支气管的干扰,得到更完整的肺实质图像。

关键词： 科研机构   独立建制   交叉学科   脑科学研究   脑血管疾病   山东大学   转化应用  

摘要： 山东大学脑与类脑科学研究院是2017年3月9日成立的山东大学直属独立建制科研机构,前身为山东大学脑科学研究所(2007年9月由山东大学脑血管疾病研究所更名而成)。研究院致力于脑与类脑领域的基础研究、技术研发及转化应用,建设并发展“脑与类脑科学”交叉学科.

关键词： 图像处理   医学图像融合   自适应脉冲耦合神经网络   改进空间频率   区域特征   改进拉普拉斯能量和  

摘要： 针对医学图像融合存在伪影、边缘保持性弱等问题,提出了一种参数自适应的脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network,PCNN)图像融合方法。首先,对源图像通过非下采样Contourlet变换(non-subsampled contourlet transform,NSCT)得到一个低通子带和多个尺度多个方向下的带通子带。然后用区域标准差调整连接范围,进而调整突触权重矩阵以及加权系数;用各子带的改进空间频率中方向特征最显著的分量调整连接强度;对于外部激励,低通子带用区域能量和区域方差的线性组合计算,带通方向子带采用改进的拉普拉斯能量和计算。点火映射图的判决遵循取大原则。最后,通过NSCT逆变换得到融合结果图。实验结果表明,此算法能更多地保留源图像的信息,边缘保持能力更强,融合图像对比度高,视觉效果更佳,适用于多种模态医学图像之间的融合。

关键词： 脑循环   丹参   丹参类制剂   活性成分   药理作用   药理机制  

摘要： 近年来,随着脑血管病的发病率不断升高,其相关病症已经严重的影响了患者的生活质量。研究发现丹参类制剂及丹参活性成分具有明显的改善脑循环作用,主要从改善脑部微循环、改善脑侧支循环以及促进侧支血管的新生3个方面归纳总结了丹参类制剂及丹参活性成分改善脑循环的药理作用及作用机制,旨在为丹参类制剂改善患者脑循环的应用提供理论依据。

关键词： 涡流脉冲热像   检出概率   BP神经网络   检出/漏检预测  

摘要： 涡流脉冲热像技术是一种新型的无损检测技术,已在金属材料和复合材料的检测领域得到了广泛应用。检出/漏检则是评价被检测对象是否存在裂纹的重要标准,为解决目前检出/漏检研究需要大量实验数据的问题,本文提出了一种基于BP神经网络的检出/漏检预测方法。首先,制作了30组含有不同尺寸疲劳裂纹的金属试件,并完成了15组不同检测条件下的裂纹检测实验。其次,分别绘制了3组检出概率曲线,并完成了不同检测条件对检出概率的影响分析。最后,为实现检出/漏检的可靠性预测,构建了基于BP神经网络的检出/漏检预测模型,并以50组数据为样本进行测试,实现了不同检测条件下不同尺寸裂纹的检出/漏检0误差预测。

关键词： 类脑导航   图像匹配   卷积神经网络   节点误差补偿  

摘要： 针对无人机导航中惯性器件产生的漂移误差不断随时间累积进而影响导航精度的问题,以仿生类脑导航为研究背景,提出了一种新的导航方法。与传统导航策略不同的是,该方法从周期性校正累积位置误差的角度出发,采用设置位置细胞节点的思路,利用训练好的卷积神经网络模型在细胞节点处进行图像匹配,从而在位置细胞节点处实现惯导位置漂移误差校正。同时,建立节点之间的漂移误差模型,调整误差方程系数,以达到修正漂移误差的目的。最后,基于无人机飞行实验结果验证了该方法对自主导航的有效性和鲁棒性,该方法能够有效提高无人机导航的精度。

关键词： 脑科学   类脑智能   脑胶质瘤   脑计划   脑功能  

摘要： 脑科学与类脑科学研究,简称"脑计划",是未来生命科学研究的重要方向。神经外科作为惟一能够直接接触到大脑的学科,在完成"脑计划"的工作中势必会起到至关重要的作用。神经外科功能区定位技术包括影像学技术和电生理技术。将人工智能技术与功能区定位技术相结合,有助于加快"脑计划"的完成。

关键词： 胶质母细胞瘤   离体模型   类脑器官   类肿瘤球   共培养  

摘要： 胶质母细胞瘤是恶性程度最高的胶质瘤,建立针对胶质母细胞瘤弥漫性、浸润性生长特征的实验模型,是基础研究的核心。本文系统梳理了近年来国内外有关脑胶质母细胞瘤体内和体外研究模型的建立方法、应用概况及局限性,指出现有的脑胶质母细胞瘤研究模型虽在不断改进与完善,且在某些方面推进了该病的基础研究,但却无法模拟人体脑胶质母细胞瘤生长的复杂环境,揭示该病的动态发病机制及可能的药物作用途径。课题组经过多年的探索,研发了类脑器官模型,该模型可模拟大鼠体内大脑的发育过程,并与颅脑胶质母细胞瘤模型建立了共培养系统,能实现体外直观的实时观察肿瘤细胞的侵袭特征,为进一步研究脑胶质母细胞瘤的发病机制奠定了基础。并可从中分选出侵袭性肿瘤细胞与非侵袭性肿瘤细胞,进行下一步基因组学的系统分析,从而有望筛选出靶向侵袭性胶质母细胞瘤细胞的药物。