从物理学角度认知计算神经动力学

• 来源期刊: 浙江大学学报（英文版）（A辑：应用物理和工程）
• 学科: 工学
• 关键词: 神经元 神经网络 自突触 哈密顿能量 电磁感应
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 页码范围: 639-659
• 页数: 21页
• 分类号: O59|TN710
• 字数: 1387字
• 语种: 英文

摘要

目的:基于物理学基本原理解释神经元电活动过程中存在的物理效应,解释突触生物功能活化过程的物理机制,以及分析神经元建模中的电磁场效应(图1).探讨神经元建模、胶质细胞调控、突触可塑性和神经元群体电活动的网络效应.创新点:1.论证荷控和磁控忆阻器非线性函数在物理神经元模型构建中的作用.2.提出神经元突触耦合的物理机制就是电场和磁场耦合(图3).3.研究神经元电路混合突触耦合的物理实现(图2)以及能量存储与泵浦.方法:依据物理学电磁感应定律和赫姆霍兹定理论证神经元电活动过程产生的电磁感应效应以及能量输运过程.基于忆阻器物理特性和量纲一致原理来构建物理神经元模型,从物理角度解释突触功能实现过程的物理机制.结论:在神经元电活动过程中需考虑电磁感应效应;场耦合可以调控神经元突触耦合作用;在神经元网络中信号传递需考虑物理场耦合过程.