河南省科技攻关计划(122102210102)
- 作品数：24 被引量：46H指数：4
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- 基于等度规映射的大鼠初级视觉皮层视像整体特征识别
- 2014年
- 整体特征是视觉信息的基本特征之一。为了认知大鼠初级视觉皮层神经元对视像整体特征的处理机制,首先给出确定有效响应时间区间的方法,确定了有效响应时间区间;然后,确定有效响应时间区间内、不同整体特征视像刺激下的神经元发放特征,并利用等度规映射进行了特征整合,进而对整合后的特征使用支持向量机进行分类;最后,将该方法应用于大鼠的初级视觉皮层视像整体特征识别,并将其分类结果分别与使用主成分分析法进行特征整合以及直接统计神经元发放特征的分类结果进行了对比。对比表明:该方法较其他两种方法,对于整体特征的识别准确率均有不同程度的明显提高。
- 师黎李恒王治忠牛晓可
- 关键词：等度规映射
- 大鼠杏仁核在条件性恐惧视觉建立过程中的集群编码研究被引量：5
- 2016年
- 研究了大鼠在条件性恐惧视觉建立过程中杏仁核对恐惧视觉信息的编码。首先,设计两种不同拓扑结构("十"和"O")图形,利用巴普洛夫条件反射原理建立大鼠条件性恐惧视觉联结,采用多通道神经信号采集系统采集恐惧视觉建立过程中的杏仁核神经元集群响应信号。然后,对神经元响应信号进行有效响应区间的自适应选取,分别采用神经元集群发放频率和集群熵研究条件性恐惧视觉建立的不同阶段杏仁核的集群编码,发现神经元集群在条件性恐惧建立后发放率、熵均有显著增加。最后,采用支持向量机构建条件性恐惧建立过程中不同恐惧水平的分类模型,验证两种编码的效果。结果表明集群熵编码包含更多的非线性信息和时空整合信息,能更有效地实现恐惧视觉建立过程中视觉信息的"恐惧"水平的表征,由此推测大鼠杏仁核神经核团是以集群的方式对恐惧信息进行编码的。
- 师黎孙朝奎李晓媛
- 关键词：杏仁核
- 用于神经记录的镍铬合金微丝电极输入输出特性研究
- 2013年
- 从传感器应用的角度出发,对用于神经记录的自制镍铬合金微丝电极输入输出特性进行体外研究。根据胞外神经记录机理对决定微丝电极输入量和输出量的各个因素进行分析,构建了包含生物电位、热噪声、半电池电位和前段放大器等组分的微丝电极等效记录电路;基于等效电路,结合测量的电极电化学阻抗谱从交流特性、噪声特性和直流基线漂移三个方面对镍铬合金微丝电极的输入输出特性进行研究。结果表明在生物电的频率带宽范围内(300—6 000 Hz),自制的镍铬合金微丝电极的交流幅值增益不低于0.97,相位偏移不超过2.5度,生物电频带内热噪声导致的电压均方根约为8 mV。
- 师黎杨巍王松伟
- 关键词：镍铬合金
- 基于加窗插值FFT和原子分解的间谐波检测算法被引量：2
- 2018年
- 间谐波除了具有谐波危害外,还具有其自身特性带来的电压闪变、继电器误动作等多种危害,因此准确检测间谐波对电网安全运行具有重要意义.在分析加窗插值FFT和原子分解算法优缺点的基础上,提出两种算法相结合的间谐波检测算法.算法首先对加Hanning窗信号进行FFT分析,求得峰值谱线及其两侧谱线值.然后根据幅值判断法判断是否存在谱线干涉.若存在谱线干涉,则使用原子分解算法估计信号参数;若不存在谱线干涉,则使用加窗插值FFT算法对信号参数进行检测.仿真结果表明,算法在检测谐波、间谐波时,频率分辨率高于加窗插值FFT算法,计算量小于原子分解算法.
- 蒋建东杨鲲鹏耿莉莉
- 关键词：间谐波加窗插值FFT
- 视顶盖神经元在不同颜色背景下的亮度解码被引量：2
- 2017年
- 研究了鸽子视顶盖(the optic tectum,OT)神经元在不同颜色背景下对亮度的编码机制。选取色相环(Hue)中六等分处对应的颜色(H0、H16、H33、H49、H66、H82),设计了6种颜色背景下具有瞬态闪变特性的亮度刺激模式,采集了OT区神经元的峰电位发放序列(Spike),提取了Spike序列的特征,构造了多元线性逆滤波器进行解码。根据互相关性和正交试验的方法对重建亮度和实际亮度进行了分析。结果表明,神经元对色相环中相邻颜色的编码机制相近,例如H16(黄)和H33(绿)、H0(红)和H82(洋红)的相关性曲线十分靠近;色相环中H66(蓝)的背景非常削弱对于亮度的解码。正交试验的结果发现,参与神经元解码的四个参数(T、bin、chan_nums、delay)之间存在很强的交互性,彼此同等,共同作用参与神经元的解码。
- 师黎马山峰王治忠
- 关键词：调制作用正交试验
- 时变自回归模型在清醒大鼠局部场电位特征分析中的应用被引量：1
- 2014年
- 同步和去同步状态是清醒大鼠脑活动的两种典型状态,分析不同状态下局部场电位(LFP)的时频特性差异是提取刺激响应特征的基础。针对LFP信号的非平稳特性,采用时变自回归(TVAR)算法建立LFP状态空间模型;并利用卡尔曼滤波迭代方法对模型系数进行动态更新。然后基于TVAR系数计算LFP的功率谱,对不同状态的LFP信号进行时频特性分析。研究结果表明,利用TVAR模型结合卡尔曼滤波算法获得的时频功率谱与基于短时傅里叶变换方法的结果相比,具有更高的时频分辨率,而且通过对LFP的时频分析可以有效捕捉大脑活动状态的动态变化,对于大脑功能机制的解析具有重要意义。
- 万红陈静雅刘新玉张磊刘加加
- 关键词：卡尔曼滤波短时傅里叶变换实时频谱分析
- 解码动物转向行为的ICA-小波特征提取方法被引量：1
- 2017年
- 针对提取局部场电位(LFP)用于运动意图解码的特征时,存在LFP信噪比低、编码时间窗难以确定等问题,提出了一种结合独立成分分析(ICA)与小波分解的特征提取方法,用于动物转向行为的神经信息解码.首先结合动物运动行为视频与LFP信号时频分析方法,确定编码时间窗的范围;然后用ICA对时间窗内的LFP进行去噪处理,提高LFP信噪比;接着利用小波分解进一步确定LFP编码频带,并通过滑窗方法计算频带内的时序能量,构建编码特征;最后采用k近邻方法对编码特征进行分类,验证其解码性能.实验结果表明,利用提出的特征提取方法,经过1 000次交叉互验证,分类正确率达到(92.35±5.87)%,能够准确稳定地解码动物的转向行为.
- 董芳芳尚志刚刘新玉万红
- 关键词：小波分解时频分析
- 鸽子视顶盖颜色信息的解码被引量：2
- 2015年
- 研究了鸽子视顶盖神经元对颜色信息的编码机制并解码了三种颜色刺激。首先,针对鸽子视网膜四种类型敏感细胞设计了红、绿、蓝三种色块刺激模式。然后,对视觉实验采集到的神经元响应信号绘制其刺激后时间直方图(peri-stimulus time histogram,PSTH)。确定出神经元有效响应区间后发现,视顶盖神经元以集群的方式对颜色信息进行编码,对于不同的顶盖神经元,三种色块刺激的PSTH曲线存在不同的响应规律;对于同一个顶盖神经元,多次实验下三种色块刺激的PSTH曲线有着近乎一致的规律。最后,分别采用主成分分析法(primary component analysis,PCA)和等度规映射法(isometric mapping,ISOMAP)对集群特征进行降维,采用概率型神经网络(probabilistic neural network,PNN)对三种色块进行解码,结果表明,不同的特征降维方法,都具有较高的识别率,再次验证了鸽子视顶盖神经元是以集群的方式对颜色信息进行编码。
- 师黎马偃亳
- 关键词：视顶盖
- 基于EMD和组合模型的太阳黑子时间序列预测被引量：2
- 2014年
- 太阳黑子是非线性、非平稳、多尺度变化的时间序列,且观测结果大多存在噪声的干扰.针对太阳黑子时间序列预测的复杂性,首先将原始数据序列通过小波去噪进行预处理,然后将去噪后的信号通过EMD分解产生若干个从高频到低频的IMF分量和余项.针对低频分量变化缓慢和高频分量波动性较大的特点,分别采用RBF神经网络模型和SVM模型进行预测,最后将各个分量的预测结果相叠加得到最终预测值.仿真结果表明,该模型具有较高的预测精度.
- 曾庆山张晓楠
- 关键词：太阳黑子
- 运动意图的偏最小二乘解码研究被引量：1
- 2016年
- 由于大脑信息编码的稀疏特性,微电极阵列记录的神经元集群信号中包含大量的噪声和冗余信息,这降低了运动意图解码的稳定性和精确度。针对这一问题,本文将偏最小二乘(PLS)特征提取应用于神经元集群解码中,首先采用PLS提取神经元集群锋电位发放特征,然后用支持向量机(SVM)对提取的特征进行分类,解码得到运动意图。采集三组鸽子十字迷宫转向实验中的大脑神经元集群信号进行解码,结果表明,PLS结合分类模型的解码方法克服了PLS回归易受噪声累积影响的缺点,稳定性和解码正确率均更高,相比传统的降维方法,PLS提取特征个数更少,包含有用信息更多,三组实测数据的解码正确率分别为93.59%、84.00%和83.59%。
- 万红杨会刘新玉尚志刚
- 关键词：特征提取偏最小二乘支持向量机
