基于分岔理论的突触可塑性对神经群动力学特性调控规律研究

神经群模型是典型的非线性系统,具有丰富而复杂的动力学行为模式.神经群兴奋性和抑制性突触具有可塑性,并对神经群动力学特性具有重要调控作用,研究突触可塑性对神经群动力学特性的调控规律具有重要意义.本文基于分岔理论,通过神经群模型兴奋性和抑制性突触增益的余维一分岔分析,分别给出了神经群运行于单稳、双稳、正常和异常极限环振荡状态的兴奋性和抑制性突触增益的单参数区间;进而通过兴奋性和抑制性突触增益的余维二分岔分析给出了神经群运行于上述多种状态的双参数区域.上述结果定量剖析了兴奋性与抑制性突触可塑性及二者的相互作用对神经群动力学特性的调控规律,揭示了兴奋性与抑制性的动态平衡在神经电活动调控中所扮演的关键角色,仿真结果验证了分岔分析的正确性.本文的研究对理解突触可塑性在脑功能的维持及各种神经疾病的诱发机制中所扮演的角色具有重要参考价值.     

基于改进sigmoid激活函数的深度神经网络训练算法研究

针对深度神经网络训练过程中残差随着其传播深度越来越小而使底层网络无法得到有效训练的问题,通过分析传统sigmoid激活函数应用于深度神经网络的局限性,提出双参数sigmoid激活函数。一个参数保证激活函数的输入集中坐标原点两侧,避免了激活函数进入饱和区,一个参数抑制残差衰减的速度,双参数结合有效的增强了深度神经网络的训练。结合DBN对MNIST数据集进行数字分类实验,实验表明双参数 sigmoid激活函数能够直接应用于无预训练深度神经网络,而且提高了sigmoid激活函数在有预训练深度神经网络中的训练效果。     

一种签字工作流的描述方法

本文对签字的基本模型进行了总结，并提出一种有足够建模能力、便于用户理解与计算机实现的签字过程定义方法：带条件的链表描述法。     

超燃火焰稳定凹腔自激振荡特性的数值研究

对超声速冷流条件下用于超燃冲压发动机的凹腔火焰稳定器的自激振荡特性进行研究.采用混合RANS/LES方法对非定常流场进行数值模拟,考虑了凹腔的长深比和后缘角度两个关键参数.混合RANS/LES方法很好的捕捉到流场非定常大尺度结构并揭示了凹腔自由剪切层的演化过程.对凹腔压力振荡历程进行幅频分析,所得到的频率和理论分析结果与文献计算结果符合的很好.结果表明,凹腔的长深比和后缘角度对凹腔自激振荡特性都有很大的影响.随着凹腔长深比的减小,振荡能量趋于集中到某些频率对应的振荡模式上.随着凹腔后缘倾角的减小,大部分频率对应的振荡很快的被削弱;相对于陡后缘凹腔,小角度后缘凹腔只有较高频率对应的振荡模式存在.     

神经群模型中癫痫状棘波的闭环控制性能研究

神经群模型可模拟产生癫痫发作间歇期、发作前期和发作期的脑电信号.本文基于代数估计法,给出一种新型的闭环反馈控制策略以消除神经群模型中的癫痫状棘波.代数估计法用以观测模型中的状态以进一步构造控制器.在多个神经群耦合的模型中,通过数值仿真研究了与所给的闭环反馈控制策略相关的一些特性,包括受控神经群的类型与消除棘波的能力之间的关系、受控神经群的数目与控制能量之间的关系、模型的参量和控制能量之间的关系,以期建立合适的控制规则实现利用尽可能小的控制能量消除癫痫状棘波.此外,通过数值仿真对基于代数估计法的闭环反馈控制策略和直接比例反馈控制策略进行比较,结果表明,利用代数估计法进行滤波能减少消除癫痫状棘波所需的控制能量.     

高功率激光装置主放大系统结构表面粗糙对自激振荡的影响

对于采用离轴多程放大技术的高功率激光装置,抑制其自激振荡的技术具有重大研究价值。针对工程中发现的主放大系统小孔板附近结构表面比较光亮,当腔内放大器工作时,在增益足够条件下,光亮结构面和腔镜间形成谐振腔而产生自激振荡,烧蚀腔内器件的问题,基于蒙特卡洛方法模拟结构表面,依据几何光学原理推导了激光光束在结构表面反射模型,采用该模型代入工程中光路部分参数计算了主放大系统结构表面粗糙处理工艺和反射进入放大器内份额的关系,并将该表面处理工艺应用于工程中,通过增大结构表面粗糙度,使形成的谐振腔损耗大于增益,为抑制高功率激光装置主放大系统自激振荡提供了依据。     

图像描述方法的研究

经过图像分割后，得到的是若干区域和边界。通常把感兴趣的部分叫目标，其余的部分叫背景，最终目的是要让计算机来识别这些目标。为了有效地识别目标，必须要描述这些目标即提供它们的有用信息和相互关系。本文分区域内部描述、区域边界描述和关系描述三个部分，对现有的各种图像描述方法进行全面的讨论，分析了每种方法的原理、优缺点和适用场合，并对图像描述方法的发展前景做了展望。     

高增益相对论速调管放大器自激振荡的分析与抑制

通过二维和三维粒子模拟研究了高增益相对论速调管放大器中高次模式的激励机理,两者结果的一致性排除了高次非对称模式激励的影响。由此建立了高次模式起振的理论模型,给出了高次模式的起振电流。并通过在器件内加入微波衰减材料来抑制高次模式自激振荡,模拟获得了1.95GW的微波输出,增益62.8dB。     

高增益相对论速调管放大器自激振荡的分析与抑制

通过二维和三维粒子模拟研究了高增益相对论速调管放大器中高次模式的激励机理,两者结果的一致性排除了高次非对称模式激励的影响。由此建立了高次模式起振的理论模型,给出了高次模式的起振电流。并通过在器件内加入微波衰减材料来抑制高次模式自激振荡,模拟获得了1.95 GW的微波输出,增益62.8 dB。     

基于Fourier描述子方法的颗粒形状及曳力模型研究

如何准确地描述非球形颗粒的形状是研究这类颗粒的普适性曳力模型的关键.本文引入了FD方法,确切地表征r底面为不同形状的正多边形和圆形的柱状颗粒的形状和相互间的差异,建立了用于改进非球形曳力模型适用性的形状阵列.正多边形系列的沉降关系之间的平均差异与FD方法获得的形状差异之间存在着幂函数关系,表明FD方法获得的形状差异能够...     

Analytically determining frequency and amplitude of spontaneous alpha oscillation in Jansen's neural mass model using the describing function method

Spontaneous alpha oscillations are a ubiquitous phenomenon in the brain and play a key role in neural information processing and various cognitive functions.Jansen's neural mass model(NMM) was initially proposed to study the origin of alpha oscillations.Most of previous studies of the spontaneous alpha oscillations in the NMM were conducted using numerical methods.In this study,we aim to propose an analytical approach using the describing function method to elucidate the spontaneous alpha oscillation mechanism in the NMM.First,the sigmoid nonlinear function in the NMM is approximated by its describing function,allowing us to reformulate the NMM and derive its standard form composed of one nonlinear part and one linear part.Second,by conducting a theoretical analysis,we can assess whether or not the spontaneous alpha oscillation would occur in the NMM and,furthermore,accurately determine its amplitude and frequency.The results reveal analytically that the interaction between linearity and nonlinearity of the NMM plays a key role in generating the spontaneous alpha oscillations.Furthermore,strong nonlinearity and large linear strength are required to generate the spontaneous alpha oscillations.     

Perturbation method of studying the EI Nifio oscillation with two parameters by using the delay sea-air oscillator model

The EI Nio-southern oscillation (ENSO) is an interannual phenomenon involved in tropical Pacific oceanatmosphere interactions. In this paper, we develop an asymptotic method of solving the nonlinear equation using the ENSO model. Based on a class of the oscillator of the ENSO model, a approximate solution of the corresponding problem is studied employing the perturbation method.     

光学双稳性的强迫振动模型

本文提出一个新的光学双稳性模型.基于平均场近似,慢变振幅近似和绝热近似的思想,把光学双稳系统看成一个“黑箱”,类比非线性振动理论,指出不同的光学双稳过程(包括不同的工作物质和不同的腔(F-P腔或环腔)),能用一个恰当的强迫振动方程统一地描述.方程中所包含的都是可测量的宏观参量,使得可能直接用实验拟合,与理论结果进行定量对照.用振动理论的方法,把方程演变成自治方程组,从而方便地得到光学双稳性稳态和动态解的一般形式.并用若干已报道的具体例子验证了这个模型的普适性.     

Ability of the radial basis function approach to extrapolate nuclear mass

The ability of the radial basis function(RBF) approach to extrapolate the masses of nuclei in neutron-rich and superheavy regions is investigated in combination with the Duflo-Zuker(DZ31), Hartree–Fock-Bogoliubov(HFB27), finite-range droplet model(FRDM12) and Weizs?cker-Skyrme(WS4) mass models. It is found that when the RBF approach is employed with a simple linear basis function, different mass models have different performances in extrapolating nuclear masses in the same region, and a single mass model may have different performances when it is used to extrapolate nuclear masses in different regions. The WS4 and FRDM12 models(two macroscopic–microscopic mass models), combined with the RBF approach, may perform better when extrapolating the nuclear mass in the neutron-rich and superheavy regions.     

Perturbation method of studying the EI Niño oscillation with two parameters using delay sea—air oscillator model

The EI Niño-southern oscillation (ENSO) is an interannual phenomenon involved in the tropical Pacific ocean-atmosphere interactions. In this paper, we develop an asymptotic method of solving the nonlinear equation using the ENSO model. Based on a class of oscillator of the ENSO model, a approximate solution of the corresponding problem is studied employing the perturbation method.     

Independent particle model approach to nuclear mass formula and mass relationships

A nuclear mass formula is derived using a few extremely reasonable assumptions within an independent particle model with residual interactions. The parameters in the mass formula are determined by a least square fit to the experimental energies. The mass formula is further used to study Garvey-Kelson and Franzini-Radicati mass relationships.     

Disturbed solution of the El Ni?no-southern oscillation sea–air delayed oscillator

A class of delayed oscillators of El Ni?o-southern oscillation (ENSO) models is considered. Using the delayed theory, the perturbed theory and other methods, the asymptotic expansions of the solutions for ENSO models are obtained and the asymptotic behaviour of solution of corresponding problem is studied.     

海-气振子厄尔尼诺-南方涛动模型的近似解

研究了一类厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的时滞耦合系统振荡的模型.利用同伦映射方法求出了ENSO模型解的渐近展开式,并讨论了相应问题的渐近性态。     

一个新的秋千参激振动的数学模型

提出了一个新的秋千参激振动的数学模型,并根据此模型对秋千的参激振动现象作出了理论解释．