Введение. Программа практических занятий
включает в себя принципиально новый компонент -
имитационное моделирование нейронных сетей
мозга. На протяжении всего курса обучения
студенты с помощью пакета программ
'Нейроимитатор' создают имитационные модели
нейронных сетей, которые соответствуют
изучаемому аспекту деятельности мозга. На
основании полученных знаний они создают из таких
же элементов нейронную сеть, которая должна
работать определенным образом (например,
распознавать сигналы или реализовывать заданный
алгоритм управления). Эти занятия позволяют
студентам углубить свои знания, понять, как
используется то или иное свойство нейрона или
синапса в работе конкретного механизма
деятельности мозга. Кроме того, пакет программ
'Нейроимитатор' является интерактивным, что
делает необходимым для решения конечной задачи
ответить на все возникающие вопросы, пройти все
этапы формирования модели, т.е. в знаниях
студентов не остается 'белых пятен', они
вынуждены овладеть всем набором необходимых
знаний, касающихся изучаемого предмета.
Занятия 1-3.
1. Введение в нейромоделирование.
2. Ознакомление и выработка практических
навыков работы с пакетом программ
'Нейроимитатор':
2.1. Редактор нейронных сетей;
2.2. Редактор функций;
2.3. Редактор входных воздействий;
2.4. Редактор проекта;
2.5. Визуализатор активности отдельных нейронов;
2.6. Визуализатор поведения всей нейронной сети
в целом;
2.7. Работа со всем пакетом, переход из одного
окна в другое.
3. Создание модели простой нейронной сети.
Литература
Статьи, посвященные принципам и применению
моделированных нейронных сетей в различных
сферах науки и экономики. Выборка из журнала
'Открытые системы' (распечатки или в
электронном виде).
Инструкция пользователя пакетом программ
'Нейроимитатор' (распечатка или текстовый файл
на компьютерах в компьютерном классе).
М.Б. Беркенблит. Нейронные сети. М.: Мирос и
ВЗМШ РАО, 1993.
Занятия 4-7.
Разработка моделей нейронных сетей с
автоколебательными режимами работы:
1. Модель дыхательного центра с использованием
реверберации.
2. Модель со стабилизированной частотой
'бегущая волна'.
3. Распространяющаяся волна спайковой
активности 'иррадиация'.
4. 'Стоячая волна' спайковой активности.
Занятия 8-12.
Разработка моделей нейронных сетей,
связанных со зрительной системой мозга.
1. Сетчатка.
2. Латеральное торможение.
3. Детекторы (дирекционная избирательность):
направления движения, скорости, интенсивности
стимула)
Литература
Окс С. Основы нейрофизиологии. М.: Мир, 1969.
С. 153-196, 326-356.
Занятия 13-15.
Разработка модели дуги безусловного и
условного рефлексов:
1. Сенсорная и моторная части дуги, командный
нейрон.
2. Дуга безусловного рефлекса.
3. Дуга условного рефлекса.
Литература
- Окс С. Основы нейрофизиологии. М.: Мир, 1969. С.
197-231, 250-265, 381-397.
Программу составили
Е.Г. Литвинов, кандидат биологических наук,
Московский институт радиоэлектроники и
автоматики;
И.В. Соколов, младший научный сотрудник
