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关键词： 波形识别   广义回归神经网络   核爆电磁脉冲   闪电电磁脉冲  

摘要： 为解决在核爆电磁脉冲(NEMP)探测中经常出现的闪电电磁脉冲(LEMP)干扰问题,提出一种基于广义回归神经网络(GRNN)的识别分类算法。通过对收集到的LEMP与NEMP波形的时域分析,定义9个特征参数用以表征、区分二者波形。通过对GRNN的训练使正地闪、负地闪、云闪、先导四种LEMP波形的识别准确率达到92%以上,LEMP的误报率在万分之二左右,为NEMP探测和闪电检测中的信号分类与识别提供了一种可行的技术途径。

关键词： DR图像融合   非下采样轮廓波变换   脉冲耦合神经网络   区域特征  

摘要： 针对大厚比的复杂结构件数字射线成像(Digital radiography,DR),单一透照能量不能完整体现全部信息的问题,提出一种基于区域特征的脉冲耦合神经网络(Pulse coupled neural network,PCNN)多幅图像融合算法。以航空发动机涡轮叶片为研究对象,首先在获取多幅递增管电压透照子图基础上,经非下采样轮廓波变换(Non⁃subsampled contourlet transform,NSCT)分解为一个低频子带和多个尺度下的高频子带;其次采用PCNN算法,用各子带的改进空间频率中方向特征最明显的分量调整连接强度;然后低频子带采用区域均方差、高频子带采用改进的拉普拉斯能量和作为外部激励,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,以熵、标准差、平均梯度、清晰度和空间频率作为客观评价指标,与基于拉普拉斯金字塔变换等经典融合算法相比均有所提升。本文研究方法性能优越,丰富了融合图像的细节信息,可获得更高质量的DR融合图像。

关键词： 监督学习   脉冲神经元   脉冲神经网络   脉冲序列   直接计算  

摘要： 精确脉冲定时作为一种神经元信息编码方式更具生物可解释性,使用精确脉冲定时编码的脉冲神经元具有更为强大的时空信号处理能力.脉冲神经元监督学习是神经计算的重要方面,目的是使神经元对给定输入脉冲在期望时刻发放脉冲.通过分析输入脉冲序列、期望输出脉冲序列与实际输出脉冲序列的关系,发现已有脉冲神经元监督学习算法的脉冲选择与计算较为复杂,致使不能达到理想学习效果.通过去除影响整体学习效果的多余脉冲计算,构建用于脉冲神经元突触权值调整的双脉冲单元,提出了一种适用于脉冲神经元监督学习的直接计算方法.该方法基于输入脉冲,使用期望输出脉冲与实际输出脉冲的时序关系,直接计算突触权值的调整量;每个输入脉冲在每次迭代中最多计算一次,有效减少了脉冲计算次数.实验结果表明,直接计算方法作为脉冲神经元监督学习的一般性脉冲计算优化策略,可以大幅提高已有算法的学习准确率.

关键词： 核心专利   脉冲神经网络   技术领先地位   人工智能   技术分支   专利技术分析   主要申请人   核心技术  

摘要： 脉冲神经网络是人工智能领域的关键技术之一。本文站位专利视角,基于脉冲神经网络技术全球申请状况,针对该技术全球专利申请趋势、区域分布、主要申请人、主要发明人、各技术分支核心专利等进行分析,通过分析发现美国在该领域一直处于技术领先地位,且核心技术掌握在产品转化能力强的大型科技公司,中国近年来虽然不断发展和追赶,但发展速度以及核心专利数量仍有很大差距,需要加快追赶步伐及时补足短板。

关键词： 人工智能   《科技导报》   科技与经济   脑科学   智能经济   深度融合   周熠   学科交叉  

摘要： 近年来,中国正加快人工智能产业布局与发展规划,陆续发布了《新一代人工智能发展规划》《关于促进人工智能和实体经济深度融合的指导意见》等重要指导文件,提出鼓励发展人工智能,构建新型智能经济形态等举措,进一步完善我国人工智能发展的政策环境。为了解人工智能领域的重要创新成果、学科交叉的前景、科技与经济融合的现状,《科技导报》采访了上海脑科学与类脑研究中心周熠研究员。

关键词： 脉冲效应   Lyapunov泛函   比例时滞   多项式稳定性   递归神经网络  

摘要： 该文对一类具比例时滞脉冲递归神经网络给出全局多项式稳定性定义。通过引入可调参数,构造适合的Lyapunov泛函和运用线性矩阵不等式(LMI)的方法,对该系统的全局多项式稳定性进行讨论,得到了保证该系统全局多项式稳定的判定准则,且这些准则以LMI的形式给出的,方便应用Matlab工具箱进行验证。该文还揭示了多项式稳定性与指数稳定性之间的关系,最后通过数值算例验证了所得准则的准确性。

关键词： 鸟类脑神经病变   乙型类淀粉蛋白   脑部类淀粉血管病变   海雕属   熊鹰  

摘要： 阿兹海默症（Alzheimer’s Disease, AD）是人类老年医学造成“失智症”最重要的疾病，约占失智症人口60-70%。本病是进行性的神经性病变，可引起程度不一的认知功能障碍，最重要的组织病变包含：(1) 细胞外可见乙型类淀粉蛋白（Beta-amyloid）沉着，形成类淀粉斑块（Aß plaques, senile plaques）或出现脑部类淀粉血管病变（Cerebral amyloid angiopathy, CAA）；(2) 细胞内过磷化tau蛋白（hp-tau）堆积，严重者可造成神经元坏死，形成神经元纤维缠结（Neurofibrillary tangles, NFTs）。至今，本病仍有部分致病机转尚未全然解开。根据文献，许多老年动物被发现有类似人类阿兹海默症的脑部病变，包含不同程度的乙型类淀粉蛋白（Beta-amyloid）沉积与神经元纤维缠结（NFTs）的神经元内堆积，包括灵长目、食肉目、鲸偶蹄目、啮齿目、兔型目、马（奇蹄目）与其他海洋哺乳类，且于不同物种有不同的病变发展。不过，相关的研究在鸟类中仍非常少。本论文为老年鸟类乙型类淀粉蛋白（Beta-amyloid）沉着提供一个回溯性研究，并发现于鸟类可有三种不同型态的乙型类淀粉蛋白沉积，以及证实了脑血管乙型类淀粉沉着可于鸟类中被发现。本研究样本共包含13个目，29个物种，共50只个体，并以免疫组织化学染色进行四种（6E10、4G8、x-40、x-42）抗乙型类淀粉蛋白（Beta-amyloid）及一种（AT100）抗过磷酸化tau蛋白染色，侦测是否有AD相关之异常蛋白存在于鸟类脑组织中。研究结果发现，除一34岁白腹海雕可在H E染色下看到明显微小胶细胞增多以及聚集在神经纤维周围之外，其他病例的脑组织皆未出现明显组织病变。在IHC染色结果，本实验首次发现了白腹海雕脑组织病例可显示出3+强阳性，且可见明显类淀粉斑块（Aß plaques）及多发局部的类淀粉血管病变（CAA），呈现diffuse to compact斑块（Diffuse/compact plaque）。此外，另一熊鹰（赫氏角鹰，Nisaetus nipalensis）病例亦为首次发现，可见大脑及小脑脑膜血管出现明显多发Aß阳性讯号。挑选几个乙型类淀粉蛋白（Beta-amyloid）阳性样本进一步以甲烯胺嗜银染色（Methenamine silver，MS）染色及类淀粉样染色（Congo Red stain），以确定类淀粉斑块（Aß plaques）的结构存在。所有老年鸟类样本经AT100染色后皆为阴性，未见明显细胞内tau蛋白堆积的证据。而两例IHC阳性病例，皆呈现类淀粉样染色（Congo Red stain）阴性结果。此外，Aß (x)-40与42两种抗体的染色，在本实验结果讨论中，被认为是于鸟类研究中较有意义的抗体。本研究提供关于老年鸟类脑部乙型类淀粉蛋白（Beta-amyloid）沉着的初步视野，并发现乙型类淀粉蛋白（Beta-amyloid）的异常堆积可能具有好发于鹰科海雕属（Haliaeetus spp.）或其他老年猛禽类的倾向，但相关疾病机转仍需要更进一步的探究。据此，老年鸟类可能是自然发生类阿兹海默症脑部病变的动物，可出现与人类或其他哺乳动物类似乙型类淀粉蛋白（Beta-amyloid）的堆积，但没有神经原内的异常tau蛋白形成。

关键词： 类脑计算   计算机科学与技术   计算机系统   系统层次结构   完备性   体系结构   精密仪器   去耦合  

摘要： 我国科学家在类脑计算体系结构领域再获突破性进展。清华大学计算机科学与技术系张悠慧团队、精密仪器系施路平团队与合作者首次提出“类脑计算完备性”以及软硬件去耦合的类脑计算系统层次结构,填补了类脑研究完备性理论与相应系统层次结构方面的空白,利于自主掌握新型计算机系统核心技术。

关键词： 脑小血管病   脑类淋巴系统   血管周围间隙   认知功能障碍  

摘要： 脑类淋巴系统由动脉旁间隙的流入通路、脑实质内脑脊液和组织液的交换通路和静脉旁间隙流出通路组成,是引流脑脊液和清除代谢物质的重要途径.目前,已发现类淋巴系统功能紊乱与多种神经退行性疾病相关,然而鲜有关于脑小血管病领域的相关探索.本文首先就血管周围间隙这一解剖结构进行介绍,详细地分析了脑类淋巴系统与脑小血管病各发病机制之间的联系,最终探讨了脑类淋巴系统在脑小血管的临床症状尤其是痴呆中起的作用.可见,重视脑类淋巴系统在脑小血管病中的作用,以全新的视角理解脑小血管病和脑类淋巴系统的相互关系,具有较大的科学和临床意义.

关键词： 小世界网络   随机网络   脉冲神经网络   突触可塑性   抗扰功能   高斯白噪声  

摘要： 在复杂多变的电磁环境下,电子系统的传统抗电磁干扰方式的不足日益凸显。借鉴生物体在自适应抗扰方面的优势,寻求新的思路对提高电子系统的可靠性具有重要意义。以小世界网络和随机网络为拓扑结构,构建以Izhikevich神经元为节点,兴奋性和抑制性突触可塑性共同调节的脉冲神经网络。以脉冲神经网络的放电率和膜电位相关性为抗扰指标评估小世界脉冲神经网络和随机脉冲神经网络的抗扰功能,并将两种网络的抗扰功能进行对比。实验结果表明:在高斯白噪声刺激下,小世界脉冲神经网络具有一定的抗扰功能和抗扰范围,其抗扰功能优于随机脉冲神经网络。