深度脉冲神经网络:生物启发与深度学习的结合

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“深度脉冲神经网络 - 一篇关于深度脉冲神经网络的博士论文,详细介绍了这一领域的理论和应用,作者Qian Liu,于2018年在曼彻斯特大学计算机科学学院提交。” 深度脉冲神经网络(DEEPSPIKINGNEURALNETWORKS)是一种借鉴生物神经元工作原理的先进计算模型,它结合了深度学习的优势,以模拟大脑中神经元之间的脉冲通信。这篇论文深入探讨了这一领域的核心概念和技术。 首先,论文动机与目标(Motivation and Aims)部分可能讨论了为何研究深度脉冲神经网络,以及该领域的潜在应用和挑战。论文陈述(Thesis Statement and Hypotheses)可能提出了研究的主要假设和研究问题,而贡献(Contributions)部分则阐述了作者在这一领域的新发现或改进。 在论文的主体部分,第二章(Spiking Neural Networks, SNNs)详细介绍了神经元的生物学基础,包括神经元结构、信号传输机制以及神经元模型。具体地,它可能涵盖了神经元如何通过电信号(如突触)进行沟通,以及如何使用软件和硬件模拟这些过程。此外,还可能涉及了突触可塑性,这是指神经连接强度随时间和活动变化的能力,是学习和记忆的基础。 第三章(Deep Learning)则简要概述了深度学习的基础,包括传统的多层感知机、卷积神经网络和递归神经网络等。这部分可能对比了深度学习和SNNs的异同,强调SNNs在能源效率和生物真实性方面的优势。 论文的其余部分可能详细讨论了深度脉冲神经网络的训练方法、优化策略以及实际应用案例,如图像识别、语音处理或生物医学信号分析。通过一系列的工作(Papers and Workshops),作者可能已经展示了SNNs在解决现实问题上的潜力,并可能在国际会议上进行了分享和讨论。 总体而言,这篇论文为读者提供了深度脉冲神经网络的全面理解,不仅包含了理论框架,还涵盖了实践中的技术实现和实验结果,对于想要深入了解这一领域的研究人员和工程师来说,是一份宝贵的参考资料。
2004-09-28 上传
NNBP 1.0用法说明 本程序是BP算法的演示程序, 其中的Levenberg-Marquardt算法具有实用价值. 程序主界面如下: 一、网络训练 程序默认状态是样本训练状态,现将样本训练状态下的如何训练网络进行说明: 1. 系统精度: 定义系统目标精度,根据需要定义网络训练误差精度.误差公式是对训练出网络的输出层节点和实际的网络输出结果求平方差的和. 2. 最大训练次数: 默认为10000次,根据需要调整,如果到达最大训练次数网络还未能达到目标精度,程序退出. 3. 步长: 默认为0.01,由于采用变步长算法,一般不需人工设置. 4. 输入层数目: 人工神经网络的输入层神经元的节点数目. 5. 隐含层数目: 人工神经网络的隐含层神经元的节点数目. 6. 输出层数目: 人工神经网络的输出层神经元的节点数目. 7. 训练算法: 强烈建议选取Levenberg-Marquardt算法,该算法经过测试比较稳定. 8. 激活函数: 不同的网络激活函数表现的性能不同,可根据实际情况选择. 9. 样本数据的处理: 由于程序没有实现归一化功能, 因此用来训练的样本数据首先要归一化后才能进行训练. 其中: 数据输入: 就是选择用来训练的样本的文件,文件格式为每个参与训练网络的样本数据(包括输入和输出)占用一行,数据之间用空格隔开. 存储网络: 就是用来存放最终训练成功的网络权值等信息的文件,在仿真时调用用. 保存结果: 网络训练的最终结果,副产品,可丢弃,用来查看网络训练的精度. 10. 训练 点击该按钮用来训练网络。 二、网络仿真 首先要点击按钮 切换到数据仿真状态. 界面如图: 调入训练好的网络,然后选择用来仿真的数据(只包含输入层神经元的节点数目),点击仿真按钮即可。 调入网络: 选择已经训练好的网络文件,假设net_lm_sigmoid_16.txt文件是已经满足精度和泛化能力较好的网络文件,就调入该文件。 数据输入: 选择用来仿真的数据文件,该文件格式同前面介绍的用来训练网络的文件的格式,但需要去掉用网络来模拟的参数,只提供用来测试的网络输入层数据。 仿真结果: 用来保存对测试数据仿真后得到结果文件,即为所想要的数据。