三项记忆梯度法及其投影算法的收敛性分析

对于无约束优化问题,提出了一类新的三项记忆梯度算法．这类算法是在参数满足某些假设的条件下,确定它的取值范围,从而保证三项记忆梯度方向是使目标函数充分下降的方向．在非单调步长搜索下讨论了算法的全局收敛性．为了得到具有更好收敛性质的算法,结合Solodov and Svaiter(2000)中的部分技巧,提出了一种新的记忆梯度投影算法,并证明了该算法在函数伪凸的情况下具有整体收敛性．     

理论物理所专题讲座(Colloquium)简况

 在理论所第十次专题讲座上,中科院生物所郭爱克研究员作了题为《脑--世界的选择性表征》的报告.     

初始点任意的解非线性不等式约束优化问题的结合共轭梯度参数的超记忆梯度广义投影算法

本文利用广义投影矩阵，对求解无约束规划的超记忆梯度算法中的参数给出一种新的取值范围以保证得到目标函数的超记忆梯度广义投影下降方向，并与处理任意初始点的方法技巧结合建立求解非线性不等式约束优化问题的一个初始点任意的超记忆梯度广义投影算法，在较弱条件下证明了算法的收敛性．同时给出结合FR，PR，HS共轭梯度参数的超记忆梯度广义投影算法，从而将经典的共轭梯度法推广用于求解约束规划问题．数值例子表明算法是有效的．     

An Electrocardiogram Signal Classification Algorithm Based on Improved Deep Residual Shrinkage Networks北大核心CSCD

心电信号分类是医疗保健领域的重要研究内容.针对大多数方法不能很好地降低样本数量少的类别漏诊率,以及降低预处理操作的复杂性问题,提出了一种基于改进深度残差收缩网络(IDRSN)的心电信号分类算法(即DRSL算法).首先,使用合成少数类过采样技术(SMOTE)扩充数量少的类别样本,从而解决了类不平衡问题;其次,利用改进深度残差收缩网络提取空间特征,其残差模块可以避免网络层加深造成的过拟合,压缩激励和软阈值化子网络可以提取重要局部特征并自动去除噪声;然后,通过长短期记忆网络(LSTM)提取时间特征;最后,利用全连接网络输出分类结果.在MIT-BIH心律失常数据集上的实验结果表明,该算法的分类性能优于IDRSN、DRSN、GAN+2DCNN、CNN+LSTM_ATTENTION、SE-CNN-LSTM分类算法.     

基于LSTM的激光混沌同步通信

针对激光混沌保密通信系统中混沌信号接收双方硬件参数难以完全匹配的问题,用长短期记忆神经网络对发射端产生的大量混沌加密信号和部分载波信号进行充分训练,最终得到一个与发射端激光器系统高度相似的神经网络模型,并用此非线性模型代替接收端进行解密,实现了2 Gbit/s的混沌同步通信。该方法明显降低了混沌同步的复杂性。探讨了不同节点数量、耦合系数以及信噪比对于同步通信的影响,结果表明同步系数可以高达0.999 966,均方根误差达到10^-3量级,误码率低至10^-10量级。最后通过图像传输系统验证了方案的可行性。     

股票市场的长记忆及其动态结构

本文提出了结合平均小波系数法和自回归原始自助法的稳健长记忆检验,蒙特卡罗模拟显示该方法对于短期记忆过程具有稳定性。基于该方法对2005年4月8日至2015年6月30日的中国、美国、香港和德国股市进行了实证分析。全局检验结果表明仅中国的股票市场存在显著的长记忆,并且风险因素无法对长记忆解释,而美国、德国和香港的股市不存在长记忆。基于递增窗口的动态Hurst指数分析显示,金融危机时期4个股市都存在显著的长记忆。2010年后,除中国股市外,其余三个股市几乎不存在长记忆现象。     

一个分数阶忆阻器模型及其简单串联电路的特性

忆阻器是具有时间记忆特性的非线性电阻. 经典HP TiO₂忆阻器模型的忆阻值为此前通过忆阻器电流的时间积分, 即记忆没有损失. 而最近研究证实HP TiO₂ 线性忆阻器掺杂层厚度不能等于零或者器件整体厚度, 导致器件的记忆有损失. 基于此发现, 本文首先提出了一个阶数介于0 与1间的分数阶HP TiO₂ 线性忆阻器模型, 研究了当受到周期外激励时, 分数阶导数的阶数对其忆阻值动态范围和输出电压动态幅值的影响规律, 推导出了磁滞旁瓣面积的计算公式. 结果表明, 分数阶导数阶数对磁滞回线的形状及所围成区域面积有重要影响. 特别地, 在外激频率大于1时, 分数阶忆阻器的记忆强度达到最大. 然后讨论了此分数阶忆阻器与电容或电感串联组成的单口网络的伏安特性. 结果表明, 在周期激励驱动时, 随着分数阶导数阶数的变化, 此分数阶忆阻器与电容的串联电路呈现出纯电容电路与忆阻电路的转换, 而它与电感的串联电路则呈现出纯电感电路与忆阻电路的转换.     

时间延迟对基因调节回路中生物记忆影响研究

生物记忆是广泛存在于各种生物子系统的一种重要的效应. 基于一个双反馈的基因调节回路模型, 采用数值模拟的方法研究了局部反馈中存在的时间延迟对生物记忆时间的影响. 结果发现, 小量的延迟能够很大地提高生物记忆时间. 并且, 生物记忆随延迟时间呈线性增加. 这种增强模式与噪声对生物记忆时间的提高完全不同. 延迟和噪声对生物记忆的提高可以进行相互的控制增强, 但不会影响对方的增强模式.     

地黄提取物改善贫血大鼠记忆及其机制

地黄滋阴补血填髓,广泛用于贫血和脑疾病患者,但其功效机制尚未阐明.本文探讨地黄水提物(Rehmannia glutinosa’s water extracts,RGWE)改善血虚大鼠记忆及其滋阴补血填髓的可能机制.采用断尾放血结合注射环磷酰胺制备贫血大鼠模型,随机分溶媒组和地黄水提物3,6,10g/kg治疗组,灌服等体积自来水或不同剂量地黄水提物10天,采用Morris水迷宫观测大鼠空间记忆能力,采用酶联免疫吸附测定方法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血浆红细胞生成素(EPO)水平,免疫组化和免疫蛋白印迹技术(Western blotting)检测分析脑EPO及其受体表达水平.成功制备血虚模型,表现为大鼠红细胞数和血红蛋白显著下降,与造模前比较差异显著(P<0.05),溶媒组空间记忆能力显著下降,地黄治疗组空间记忆能力明显提高,逃避潜伏期明显缩短(P<0.05),一定时间内穿越平台次数显著增多(P<0.05);免疫组化和Western blotting结果显示脑组织EPO及其受体表达、血浆EPO水平均较溶媒组明显升高(P<0.05).地黄水提物显著提高贫血...     

带分布时滞的双向联想记忆神经网络周期解的存在性

讨论了-类带分布时滞的双向联想记忆神经网络周期解的存在性.通过运用Mawhin迭合度连续性定理,和-些不等式的分析技巧,得到了-些保证周期解存在的充分条件.