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2020 43

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2006 10

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关键词

神经网络 27

人工智能 10

有限元 7

人工神经网络 6

机器学习 5

深度学习 5

遗传算法 5

BP神经网络 4

有限元法 4

ANSYS 3

裂缝 3

BP算法 2

COVID-19 2

RBF神经网络 2

三维有限元 2

优化算法 2

先天性心脏病 2

增材制造 2

大脑 2

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排序：展示方式：

面向视觉常识推理的有向视觉连接 Research Articles

韩亚洪1,2,武阿明1,朱霖潮3,杨易3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第5期页码 615-766 doi: 10.1631/FITEE.2000722

摘要：为推动认知层面视觉内容理解的研究，即基于视觉细节的深入理解做出精确推理，视觉常识推理的概念被提出。相比仅需模型正确回答问题的传统视觉问答，视觉常识推理不仅需要模型正确地回答问题，还需给出相应解释。最近关于人类认知的研究指出大脑认知可以看作局部神经元连接的全局动态集成，有助于解决特定的认知任务。受其启发，本文提出有向连接网络。通过使用问题和答案的语义来情景化视觉神经元从而动态重组神经元连接，以及借助方向信息增强推理能力，所提方法能有效实现视觉常识推理。具体地，首先开发一个GraphVLAD模块来捕捉能够充分表达视觉内容相关性的视觉神经元连接。然后提出一个情景化模型来融合视觉和文本表示。最后，基于情景化连接的输出设计有向连接来推断答案及对应解释，其中包含了ReasonVLAD模块。实验结果和可视化分析证明了所提方法的有效性。

关键词：视觉常识推理；有向连接网络；视觉神经元连接；情景化连接；有向连接

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一类新的光电神经元模型及其动力学 Research Articles

刘勇1,徐万江1,马军2,3,Faris ALZAHRANI4,Aatef HOBINY4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第9期页码 1387-1396 doi: 10.1631/FITEE.1900606

摘要：生物神经元可感知多种外界刺激信号，这些信号可被转化为等效的电流来驱动神经元。因此，神经元的膜电位可通过外刺激调控呈现各类放电模式。实际上，可靠的神经元模型应考虑内在的生物物理效应以及功能性编码。提出一个光电神经元模型以表达其非线性编码过程和外界光信号驱动神经元的电活动响应。在该模型中，使用一个光电管激活一个简单的FitzHugh-Nagumo（FHN）神经元电路，并施加外界光信号（光照）于光电管产生时变电流源或电压源以驱动神经元电路。这种光电管耦合的神经元电路能探测和感知外界光信号，其作用类似于人工电子眼。通过分岔详细分析神经元模态迁移和放电斑图特征。通过调制神经元电路的光电流，神经元膜电位序列可呈现静息态、尖峰放电、簇放电和混沌特征。这些结果可为进一步研究神经动力学和神经电路提供参考。

关键词：光电神经元；神经元模型；分岔；簇放电；光电管

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过程神经元网络的若干理论问题

何新贵,梁久祯

《中国工程科学》 2000年第2卷第12期页码 40-44

摘要：

文章提出一种过程神经元模型，其输人为与时间有关的函数或过程，它是传统人工神经元模型在时间域上的扩展。基于这种过程神经元模型，给出了一种仅含一个隐层的前馈型过程神经网络模型，即基展开过程神经元网络模型。证明了相应的连续性定理，逼近定理，计算能力定理等。

关键词：过程神经元网络函数逼近能力计算能力连续性

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神经元之间的相位同步和能量平衡 Research Article

谢盈1,姚昭1,马军1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第9期页码 1407-1420 doi: 10.1631/FITEE.2100563

摘要：在一类简单的神经元电路不同支路嵌入光电管和热敏电阻来设计一种功能性神经元。通过光电管的光电流和流经热敏电阻的通道电流可以控制神经元电路的场能量。神经元的放电模态同时依赖于外界光照和温度。在不同的光照和温度刺激下，两个功能神经元存在能量差。因此，在场能量传递和交换过程中神经元之间开始建立突触连接并相互耦合。我们提出两种规则来讨论神经元之间突触耦合增强问题，神经元之间的能量差控制着神经元之间突触耦合强度的增长和突触电流变化，且神经元之间的同步有利于维持神经元之间的能量平衡。两个不同的神经元在突触耦合增强的过程中可以实现相位同步。两个完全相同的神经元即使在噪声环境下，神经元耦合突触按照第二类规则增长强度依旧可以有效实现完全同步和能量平衡。此结果表明神经元突触更倾向于以指数型方式来增长其耦合强度。这些研究结果有助于揭示外界刺激如何唤醒和激活神经元之间的突触连接，进一步理解突触耦合电流时变的特性。

关键词：哈密顿能量；耦合同步；突触增强；神经元电路

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基于感受野编码的多神经元决策脉冲神经网络 Article

Yong-qiang MA, Zi-ru WANG, Si-yu YU, Ba-dong CHEN, Nan-ning ZHENG, Peng-ju REN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第1期页码 139-150 doi: 10.1631/FITEE.1700714

摘要：人类对信息的处理主要依赖数十亿个神经元构成的复杂神经网络，信息传输通过神经元释放电脉冲信号实现。本文提出一个名为MD-SNN的脉冲神经网络模型，其具有以下3个主要特点：（1）使用感受野模型对图片编码，产生相应脉冲序列；（2）随机选取脉冲序列中部分脉冲作为每个神经元的输入信号，并以这种方式模拟生物神经元的绝对不应期;（3）使用多组神经元对输出结果作出共同决策。我们在手写数字数据集（MNIST）上对MD-SNN进行测试，结果表明：（1）不同大小感受野对图像分类结果有显著影响；（2）由于MD-SNN模型引入了生物神经元绝对不应期特征，同时增加的学习层神经元极大缩短了训练时间，因此有效降低了过拟合概率，与引入绝对不应期与增加学习层神经元的SNN模型相比，图像分类准确率提高了8.77％；（3）与其他SNN方法相比，MD-SNN对图像分类更加有效——与卷积神经网络（CNN）相比

关键词： Tempotron；神经元模型；感受野；高斯差分；图像翻转；图像旋转

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包含不同尺度子网络的模块化神经网络同步转换 Research Article

黄卫芳1,杨利建1,詹璇1,付子英2,贾亚1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第10期页码 1458-1470 doi: 10.1631/FITEE.2300008

摘要：时间延迟和耦合强度是影响神经网络同步的重要因素。本文利用霍奇金—赫胥黎（HH）神经元模型构建一个包含不同尺度子网络的模块化神经网络，即小尺度随机网络通过化学突触与大尺度小世界网络单向连接。当时间延迟是单个神经元放电周期的整数倍时，耦合强度增加也促进网络同步化。考虑到模块化网络中不同位置的时间延迟可能具有不同作用，我们探讨子网络之间以及子网络内部的时间延迟对模块化网络同步的影响。

关键词：霍奇金—赫胥黎神经元；模块化神经网络；子网络；同步；时间延迟

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整数阶与分数阶非连续外磁通量的神经元动力学 Regular Papers

Karthikeyan RAJAGOPAL, Fahimeh NAZARIMEHR, Anitha KARTHIKEYAN, Ahmed ALSAEDI, Tasawar HAYAT, Viet-Thanh PHAM

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第4期页码 584-590 doi: 10.1631/FITEE.1800389

摘要：提出一种改进Fitzugh-Nagumo神经元（MFNN）模型。在此模型基础上，研究了基于整数阶（案例A）与分数阶（案例B）的MFNN系统。系统动力学分析显示倍周期的产生和消失标志着反单调性，神经元动力学研究未曾报道此现象。在分数阶非连续磁通量MFNN系统中，混沌吸引子和周期吸引子无反单调性。

关键词： Fitzhugh-Nagumo；混沌；分数阶；磁通量

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视觉假体：技术和社会经济挑战 Perspective

John B. Troy

《工程（英文）》 2015年第1卷第3期页码 288-291 doi: 10.15302/J-ENG-2015080

摘要：

视觉假体目前已经进入临床市场。最初，视觉假体用来治疗因视网膜色素变性(RP) 导致失明的患者。2015年7月下旬，视网膜假体首次用于治疗干性年龄相关性黄斑变性。视网膜假体适用于治疗光感受器细胞受损而其他大部分视网膜神经元完好的疾病。而对视网膜输出功能完全丧失的眼部疾病，则需要植入与视觉中枢进行接口的假体类型。目前正在研发的中枢视觉假体的代表是视皮层假体。本文探讨了视觉假体所面临的技术方面和社会经济方面的挑战。

关键词：神经假体视觉眼部疾病功能恢复康复

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迈向下一代视网膜神经假体——基于脉冲的视觉计算方法 Review

余肇飞, 刘健, 贾杉杉, 张祎晨, 郑雅菁, 田永鸿, 黄铁军

《工程（英文）》 2020年第6卷第4期页码 449-461 doi: 10.1016/j.eng.2020.02.004

摘要：

神经假体是一种精准医疗设备，旨在以闭环的方式操纵大脑神经信号，接受来自外界环境刺激的同时，控制人脑或人体的某些部分。外界输入的信息可以在大脑中的神经元细胞中以毫秒量级处理运算。就视觉而言，视觉场景信息进入眼睛，经过视网膜神经细胞进行处理，以神经元脉冲的模式将其输出，发送至脑皮层，以进行进一步的计算。因此，视网膜神经假体感兴趣的神经信号是神经元脉冲。神经假体中的闭环计算包括两个阶段：将刺激信息编码为神经元信号和将神经元信号重新解码为刺激信息。视网膜的不同组成部分，包括多种细胞类型和突触连接——化学突触和电突触（缝隙连接），使视网膜成为一个理想的神经网络，其能够适应人工智能中发展起来的计算技术，对视觉场景的编码和解码进行建模因此，有必要构建一种整体系统的方法，利用神经脉冲进行视觉计算，推动下一代视网膜神经假体发展，构建新型人工视觉系统。

关键词：视觉编码视网膜神经假体脑-机接口人工智能深度学习脉冲神经网络概率图模型

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基于神经网络模型的舰面流场仿真算法

孙文胜,林明

《中国工程科学》 2003年第5卷第5期页码 76-79

摘要：文章以纳维-斯托克斯方程为基础，利用BP神经网络算法，研究了实时确定流场速度分布的方法，该方法可用于甲板流场实时仿真，提高直升机飞行仿真的精度。

关键词：流场有限元神经网络

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心理疲劳的神经机制——脑连接组的新见解 Review

齐鹏, 茹画, 高凌云, 张小兵, 周天舒, 田语, Nitish Thakor, Anastasios Bezerianos, 李劲松, 孙煜

《工程（英文）》 2019年第5卷第2期页码 276-286 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.025

摘要：其中神经工程和人因工程领域的相关研究者提出了通过采用先进的脑影像技术手段，对心理疲劳产生过程中的神经活动变化进行定量分析，从而揭示其作用机理的研究思路。本文首先对有关心理疲劳的神经影像学研究成果进行了介绍，并结合脑连接图谱等新的影像学证据对这些研究中广泛使用的单变量分析方法的缺点进行了讨论。近10年来，越来越多的研究认为心理疲劳与大脑各区域之间功能连接的重组有关，而图论分析方法的提出也为定量分析功能连接重组提供了新的视角。针对这一新的研究趋势，本文较为全面地概述了心理疲劳的脑连接相关研究成果，归纳总结了多变量脑功能连接分析方法在心理疲劳神经机制研究中的意义。目前这一新兴研究领域的相关研究成果还相对较少，但脑连接组的应用不仅有助于阐明神经工效学这一新生领域中心理疲劳的潜在神经机制，而且在不久的将来有望实现心理疲劳的自动检测及分类，从而避免疲劳相关的不良后果。

关键词：精神疲劳功能连接图形理论分析脑网络

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视觉知识的五个基本问题 Perspectives

潘云鹤

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第5期页码 615-766 doi: 10.1631/FITEE.2040000

摘要：认知心理学早已指出，人类知识记忆中的重要部分是视觉知识，被用来进行形象思维。因此，基于视觉的人工智能（AI）是AI绕不开的课题，且具有重要意义。本文继《论视觉知识》一文，讨论与之相关的5个基本问题：（1）视觉知识表达；（2）视觉识别；（3）视觉形象思维模拟；（4）视觉知识的学习；（5）多重知识表达。视觉知识的独特优点是具有形象的综合生成能力，时空演化能力和形象显示能力。这些正是字符知识和深度神经网络所缺乏的。AI与计算机辅助设计/图形学/视觉的技术联合将在创造、预测和人机融合等方面对AI新发展提供重要的基础动力。视觉知识和多重知识表达的研究是发展新的视觉智能的关键，也是促进AI 2.0取得重要突破的关键理论与技术。这是一块荒芜、寒湿而肥沃的“北大荒”，也是一块充满希望值得多学科合作勇探的“无人区”。

关键词：视觉知识表达；视觉识别；视觉形象思维模拟；视觉知识学习；多重知识表达

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面向视觉概念构建的三维形状空间学习：挑战与研究进展 Perspective

童欣

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第9期页码 1290-1297 doi: 10.1631/FITEE.2200318

摘要：人类可以熟练的对真实世界中物体按照形状或者功能进行分类，并在思维中建立每类物体的视觉概念和周围真实世界的视觉知识（Pan, 2019）。Pan（2021）指出建立这些视觉概念和视觉知识的计算表达是发展下一代人工智能的一个关键步骤。学习同一视觉概念下所有物体的三维形状空间是实现视觉概念计算表达的一个关键步骤。

关键词：视觉概念；视觉知识；三维几何学习；三维形状空间；三维结构

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分数阶脉冲四元数神经网络多平衡点的Mittag-Leffler稳定性分析 Research Articles

K. UDHAYAKUMAR, R. RAKKIYAPPAN, Jin-de CAO, Xue-gang TAN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第2期页码 234-246 doi: 10.1631/FITEE.1900409

摘要：研究分数阶四元数值神经网络（quaternion-valued neural networks, QVNNs）的多重Mittag-Leffler稳定性问题。此外，利用李雅普诺夫直接法研究分数阶脉冲四元素神经网络的多平衡点的全局Mittag-Leffler稳定性。最后，通过仿真验证主要结果的有效性和可行性。

关键词： Mittag-Leffler稳定性；分数阶；四元数神经网络；脉冲