Реализация поведенческих функций на спайковых нейронных сетях

Автор: Антон Михайлович Корсаков, Александр Валерьевич Бахшиев, Любовь Алексеевна Астапова, Лев Александрович Станкевич

Журнал: Информатика и автоматизация (Труды СПИИРАН).

Рубрика: Искусственный интеллект, инженерия данных и знаний

Статья в выпуске: Том 20 № 3, 2021 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается вопрос моделирования поведенческих функций животных, в частности, моделирование и реализация условного рефлекса. Производится анализ современного состояния нейронных сетей с возможностью структурного реконфигурирования. Моделирование осуществляется посредством нейронных сетей, которые строятся на основе сегментной спайковой модели нейрона с возможностью структурной адаптации к входному паттерну импульсов. Сегментная спайковая модель нейрона способна изменять свою структуру (размер тела клетки, количество и длина дендритов, количество синапсов) в зависимости от поступающего на её входы паттерна импульсов. Приведено краткое описание сегментной спайковой модели нейрона, отмечены её основные особенности с точки зрения возможности её структурного реконфигурирования. Описывается способ структурной адаптации сегментной спайковой модели нейрона к входному паттерну импульсов. Для исследования работы предложенной модели нейрона в сети, в качестве примера обосновывается выбор условного рефлекса, как частного случая формирования ассоциативных связей. Приведено описание структурной схемы и алгоритма формирования условного рефлекса как с положительным, так и с отрицательным подкреплением. Представлено пошаговое описание экспериментов по формированию ассоциативных связей вообще и условного рефлекса (как с положительным, так и с отрицательным подкреплением), в частности. Сделан вывод о перспективности применения спайковых сегментных моделей нейронов для повышения эффективности реализации поведенческих функций в нейроморфных системах управления. Рассмотрены дальнейшие перспективные направления развития нейроморфных систем, основанных на спайковых сегментных моделях нейрона.

Еще

Нейроморфные системы, спайковый нейрон, спайковые нейронные сети, условный рефлекс, ассоциативные связи

Короткий адрес: https://sciup.org/14127329

IDR: 14127329   |   DOI: 10.15622/ia.2021.3.4

Статья