基于突触可塑性的自适应脉冲神经网络在高斯白噪声刺激下的抗扰功能研究

摘要

电磁环境的复杂多变使得传统电磁抗扰方式的不足日益凸显。生物体在神经系统调节下具有自组织、自适应和抗扰性等优势。因此,探索一种借鉴生物体优势的新的电磁抗扰方式具有重要意义,电磁仿生防护应运而生。该文基于电磁仿生防护的理念开展了基于兴奋性和抑制性突触可塑性共同调控的脉冲神经网络的抗扰功能的研究。构建了十层前馈脉冲神经网络,对高斯白噪声干扰下的脉冲神经网络进行仿真实验,重点研究了高斯白噪声对输出层神经元放电率和膜电位间相关性的影响。实验结果表明,一定强度范围的高斯白噪声干扰,对输出层神经元的放电率影响较小,输出层神经元放电率的相对变化率较小;对输出层神经元膜电位的影响较小,膜电位间的相关性较高。即在突触可塑性机制的调控下,脉冲神经网络具有一定的抗噪声干扰的能力。该研究成果为提高电子系统在复杂电磁环境下的防护能力奠定了理论基础。