Skip to main content
SUPERVISOR
Farhad Shahbazi,Vahid Salari
فرهاد شهبازی دستجرده (استاد راهنما) وحید سالاری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Elnaz Rahimi
الناز رحیمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

The study of neural avalanches in the neural network using nonlinear integrate and fire model
One of the collective behavior in complex system is phase transition. Critical point is between two phases, order phase and disorder phase. One of feature of criticality is high correlation in system. Because of high correlation between neurons, performance of brain is very good. For better understanding of brain function we should study the behavior of neurons and therefore we have investigated dynamic of neural avalanches. in this research , we have simulated the dynamics of neurons by using nonlinear integrated and fire model. In the simulation neurons potential changes according to this model and because a neuron in the brain fires, in this study we have defined a potential that when neuron reaches to this potential level, fire and then decrease to its first potential again(rest potential). Firing of neuron is along with increase of potential of another neurons, potential that exchanges between neurons called coupling. We can calculate neuron avalanche using number of neuron fires. Study of avanches help to understand whether neurons system perform criticality or not. Another useful parameter to study this issue, is power spectrum. Some experiments show that if avalanches and power spectrum have power low behavior, it means there is high correlation between neurons and we can say it is in critical point.
یکی از رفتارهای جمعی که درسیستم های پیچیده مشاهده می شود گذار فاز است. نقطه ای که سیستم از فاز نامنظم به فاز منظم گذار انجام می دهد را نقطه‌ی بحرانی می‌نامند.یکی از ویژگی‌های نقطه بحرانی وجود ارتباط زیاد بین اجزا است، عملکرد مغز نیز به دلیل ارتباط بالای نورون‌ها در این حالت بهترین عملکرد را دارد. برای شناخت عملکرد بهتر مغز باید رفتار نورون‌ها بررسی شود، به همین دلیل رفتار بهمن نورونی موردمطالعه قرارگرفته است. در این پژوهش با استفاده از مدل غیرخطی جمع‌آوری و شلیک رفتار یک نورون شبیه‌سازی‌شده است. شبیه‌سازی به این صورت است که پتانسیل نورون بر اساس این مدل تغییر می‌یابد و ازآنجایی‌که یک نورون در مغز عمل شلیک انجام می‌دهد در این پژوهش پتانسیلی تعریف‌شده است هنگامی‌که نورون به این مقدار از پتانسیل می‌رسد شلیک می‌کند و سپس به پتانسیل اولیه‌اش (پتانسیل استراحت ) بازمی‌گردد. عمل شلیک با اضافه کردن پتانسیل به سایر نورون‌ها همراه است به این پتانسیل که بین نورون‌ها مبادله می‌شود میزان همکاری گفته می‌شود. با استفاده از شلیک نورون‌ها می‌توان بهمن نورونی را به دست آورد. مطالعه‌ی بهمن‌ها تعیین می‌کند آیا شبکه عصبی در حالت بحرانی قرار دارد. یکی دیگر از کمیت‌های مفید برای بررسی این مسئله به دست آوردن توان طیفی است. آزمایش‌های تجربی نشان می‌دهد اگر بهمن‌ها و توان طیفی رفتار توانی داشته باشند به معنای ارتباط زیاد بین نورون‌ها است و می‌توان گفت مغز در حالت بحرانی قرارگرفته است. در این پژوهش به ازای مقادیر معینی از میزان همکاری بین نورون‌ها رفتار توانی مشاهده شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی