基于多元线性逆滤波器的视顶盖神经元集群亮度信息解码研究

通过解码鸽子视顶盖(the optic tectum,OT)神经元集群亮度信息的方法,研究了OT区神经元集群编码亮度信息的神经机制。首先设计了具有瞬态闪变特性的亮度视觉刺激模式,采用微电极阵列记录了多通道的锋电位(spike)发放序列;然后提取了神经元集群的spike发放率特征,构造多元线性逆滤波器解码视觉刺激亮度;最后采用互相关和信息论的方法对解码结果进行了分析。结果表明:采用的多元线性逆滤波器有效解码了OT区神经元集群编码的亮度信息。通过对解码参数变化与解码精度的分析可知神经元集群数目13个、bin的宽度5 ms、刺激后15 ms、刺激后持续时间35 ms具有最高的解码精度。通过神经元集群中逆滤波器形态的分析发现,单神经元在亮度信息的编码过程中受周围神经元的动态调制。通过对解码精度与刺激闪变频率关系的分析,发现在刺激闪变频率19 Hz到53 Hz的范围内,重建质量较好,在刺激闪变频率为33.5 Hz时,重建质量达到最优。     

鸽子视顶盖颜色信息的解码

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。     

数字电缆电视系统的解调与解码技术

根据欧洲数字电缆电视标准ETS30 0 42 9,介绍数字电缆电视接收系统的基本组成 ,着重分析其中的数字解调和信道解码部分的结构 ,给出各单元电路的原理和特性 ,并结合实际解调解码芯片介绍其组成特点 .     

基于信鸽视顶盖神经集群响应的目标类别解码研究

通过提取信鸽视顶盖(The Optic Tectum, OT)的中间层神经元集群高频峰电位(spike)响应信号,利用小波和信息论的方法提取并筛选不同时间尺度上的响应特征,构建集群响应的特征向量,从而实现对目标类别的解码。首先,根据感受野特征筛选有效响应通道;然后通过特定目标对信鸽进行刺激实验,采用微电极阵列记录多通道的spike发放序列;其次设定时间窗口(bin)长度,采用小波和信息论的方法提取并筛选响应特征;最后利用朴素贝叶斯分类算法实现目标类别解码。结果表明,一方面本文方法所提取的响应特征能够实现对目标类别的解码和识别;另一方面,通过对bin取1ms的响应信号所提取特征进行统计分析,发现提取的包含目标类型信息高的小波系数大都属于较大分解层次上的系数,表明鸽子OT区可能利用这些尺度上的时间模式对目标的信息进行了编码,这为研究OT中间神经元的时间响应结构奠定了基础。     

中间照明水平下视锐度的亮度响应特性研究

在中间照明水平下测量人眼的视锐度与亮度和对比度的变化关系，分析在明视觉下所建立的阿吉恩视锐度模型（Adrian‘s Visual Acuity Model)在中间视觉下的适应程度，建立中间视觉下的视锐度模型，并分析其在夜间交通照明的应用。     

无线通信中压缩图像传输的信源信道联合解码

提出了一种应用于矢量量化信源的QPSK调制的信源信道联合解码的新方案．该方案在不改变原有传输系统中的Turbo Log—MAP译码器结构的情况下，通过重组图像的错误检测，反馈信源的信息来改变译码过程中译码器间传递的外信息，从而提高信道译码的纠错能力．实验表明，通过应用这种联合解码方法，至少减少了一个数量级的比特错误，而且使用较小的迭代次数就可以达到较高迭代次数的效果．这将大大减少译码的延迟，使得Turbo码的应用更为广泛．     

基于受限玻尔兹曼机的神经元群体响应的贝叶斯解码

神经元通过尖峰模式传递有关刺激的信息,多个神经元通过突触相互联系,构成了复杂的神经回路。在过去的一个世纪中,多电极记录技术的进步使科学家们能够获取一个完整神经回路的细胞响应。这些记录表明,神经元的活动之间存在显著相关性。因此,本文提出利用受限玻尔兹曼机模型描述神经元响应活动之间的相关性,建立神经元群体响应的编码模型,并利用贝叶斯定理构建了基于受限玻尔兹曼机模型的解码器,将它应用于模拟的小鼠视觉皮层神经元的响应序列中。实验结果表明,此解码器在准确率方面优于不考虑神经元之间相关性的独立模型解码器。     

信鸽视顶盖中间层ON-OFF神经元在空间统一白噪声刺激下的编码

感知系统神经科学的一个基本目标是刻画刺激和神经元响应之间的功能性关系。空间统一白噪声（spatial uniform white noise,SUN）刺激包含了丰富的时间变化信息,SUN 刺激下的神经响应揭示了其时间编码属性。基于视网膜神经节细胞-视顶盖（retinal ganglion cells - optic tectum,RGC-OT）神经回路的信息整合假设,本文提出了信鸽视顶盖浅中层 ON-OFF 神经元 SUN 刺激响应的双滤波器半波整流模型,用于 SUN 刺激响应的预报。为解决凸优化问题,利用二次曲线对半波整流进行近似,将双滤波器模型转换为广义二次模型（generalized quadratic model,GQM）,然后进行优化,预报结果表明二次模型相比较传统的线性-非线性-泊松分布（linear nolinear possion,LNP）模型,获得了更好的预报效果。该结果也验证了 OT 神经元以不同的通路进行时变的亮度增强和降低的信息处理的假设。     

小鼠下丘神经元对不同调制范围的调频声的扫频方向选择性

在自由声场刺激条件下,固定调频(frequency-modulated,FM)声的幅度和时程,改变调制范围(modulation range,MR)和扫频方向,记录和测定了小鼠下丘神经元对FM声上、下扫频方向的选择性,探讨了MR对神经元扫频方向选择性的影响.实验共记录到102个神经元,其中45个(44.1%)神经元表现...     

不同设置方式下气泡帷幕对水中冲击波衰减特性的研究

为研究不同布置形式的气泡帷幕对水中冲击波的削减特征,设计了三因素三水平的正交数值模拟试验,并结合敏感性分析的方法分析了气泡帷幕数量、气泡帷幕间距以及气泡帷幕防护距离三个因素对水击波削减作用的影响,结果表明气泡帷幕数量和气泡帷幕防护距离影响较大,多数量且靠近被保护对象的布置形式有利于气泡帷幕对水中冲击波的削减作用。     

亮度和色度加工在视觉感受器水平上的独立性

目的：在视觉系统感受器水平上研究色度和亮度加工的独立性．方法：让12名先天性红色觉异常者进行短暂呈现的色度鉴别和亮度鉴别实验．结果：发现那些不能感受红颜色色度的受试者，但能感受等亮度的红色和灰色的亮度．结论：当色觉感受器异常者的红色觉完全丧失时，其感受伴随色度的亮度的能力依然存在．因此,在视觉感受器水平上的色度和亮度加工是独立的．     

钻井时从地面向井下通讯系统的解码方法

井下与地面之间的双向通讯通道是构成地面与井下闭环控制不可缺少的一环．从井下向地面的通讯通道已由ＭＷＤ完成,而从地面向井下的通讯通道,目前还没有成熟的产品．在分析现有的下行通道及钻井实况的基础上,确定利用钻杆振动作为信息载体．信源编码确定为：若钻杆静止６０ｓ,视信源信号为“０”,若钻杆钻进６０ｓ,视信源信号为“１”．对信源进行组合,信息的编码由两部分组成,同步码元＋信息码元．针对编码系统,解码系统安装在钻头以上约２ｍ处,钻井时与钻杆一起旋转,它包括振动传感器,解码电路与解码软件．振动传感器将钻杆振动与静止的不同状况反映到解码电路的输入端,解码电路具有一定的学习能力,配合解码软件可完成解码功能．另外,对解码电路的参数选择及解码软件设计流程给予充分说明．并介绍了系统的模拟实验装置及试验结果     

正交试验法优化北极海洋沉积物中生源硅提取条件

生源硅主要来源于硅藻等生物,生源硅的积累反映上层水体中海洋生产力的时空变化,是古生产力和古气候研究的重要工具.为准确测定北极海洋沉积物中生源硅含量,优化生源硅化学提取法的提取条件,通过正交试验法,探讨了不同因素对生源硅提取效率的影响,优选出适合北极海洋沉积物中生源硅测定的实验条件.结果表明,各因素对提取效率的影响程度依次为:提取剂浓度>固液比>提取剂种类>提取温度;化学提取法的优选条件为:0.50 mol/L氢氧化钠,固液比1.25 g/L,提取温度90℃.测得北极海洋沉积物标样中生源硅含量为57.03 mg/g,平行误差2.51%,方法加标回收率介于76.15%~92.11%,相对标准偏差(RSD)为1.93%~7.52%.     

类典型理论视角下的色彩语码研究——英汉语中"红色"文化含义探析

本文试图通过类典型理论分析红色这一基本颜色词语在英汉语中文化含义的典型特征和变化维度,证实色彩语码研究中文化相对论和自然进化论具有互补性和互动性。