Vědci vysvětlují, jak porozumět složitému chování neuronových sítí

Tým vědců v monografii zhodnotil aplikaci vlnkové analýzy na studium různých

neurofyziologická data - ze záznamůdynamiky jednotlivých neuronů ke kolektivní aktivitě celé neuronové sítě mozku. Waveletová analýza je alternativou ke klasické spektrální analýze, ale wavelety vám umožňují zobecnit data spektrální analýzy a zvážit chování neuronové sítě současně v různých časových měřítcích, zvýraznit to nejdůležitější a odstranit zbytečné rytmy a šum. Vědci tak ukázali, jak je možné nově se podívat na komplexní chování nervových systémů na různých úrovních: od mikroskopické dynamiky jednotlivých nervových buněk, tedy analýzy záznamů aktivity jednotlivých neuronů, až po makroskopickou dynamika globálních neuronových sítí mozku - analýza dat elektroencefalogramu a magnetoencefalografie.

Jedním z nich bylo vytvoření vlnkové teorienejdůležitější události v matematice za posledních několik desetiletí. Toto je pravděpodobně jediný koncept, který byl použit téměř ve všech oblastech základní vědy od teorie elementárních částic po biofyziku a geofyziku. Vlnky se široce používají pro rozpoznávání a kompresi obrazu, komplexní analýzu a syntézu signálu, studium turbulentních toků, extrahování prvků z biologických a lékařských dat atd.

Alexander Khramov, vedoucí Laboratoře neurověd a kognitivních technologií na Univerzitě Innopolis

Kniha obsahuje nejnovější relevantní tématapro široké publikum pracující v experimentální a výpočetní neurovědě. Monografie obsahuje 9 kapitol, obsahuje matematický úvod do waveletové analýzy a přehled výzkumu v tomto novém tématu v oblasti neurovědy: mikrodynamika na příkladu analýzy aktivity jednotlivých neuronů pomocí waveletů, hybridní přístupy založené na vlnkách a stroji učení, neuronální aktivita a mikrodynamika mozku s epileptickou aktivitou a další.

Vědci na základě výsledků napsali knihuvlastní výzkum v této oblasti. V roce 2015 vyšlo první vydání monografie, ve druhém vydání autoři aktualizovali informace, upravili stávající kapitoly a napsali nové, a to i na základě výzkumu, který provedli na Univerzitě Innopolis.

"Monografii lze použít jako učebnici pro."neodborníci, postgraduální studenti a vysokoškoláci. Kniha je důležitým zdrojem pro neurofyziology, biofyziky a matematiky obeznámené s nelineárními dynamickými systémy a zpracováním dat, stejně jako pro postgraduální studenty se specializací na tyto a příbuzné obory, “dodal Alexander Khramov.

Přečtěte si více

Spojené arabské emiráty testují technologii umělého srážení v 50stupňovém žáru

Fyzici řekli, co se stane, pokud se měsíc přiblíží k Zemi

Vzhled suchozemských rostlin před 400 miliony let změnil regulaci zemského podnebí