講演名 1998/5/15
Leaky Integrate-and-Fire神経モデルにおける確率共振
下川 哲也, / 野村 泰伸, 佐藤 俊輔,
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抄録(和) Leaky integrate-and-fire神経モデルにおいて, 適切な強さのノイズを加えると, 微弱な周期信号の伝達が改善される.本研究ではこの現象を周波数領域で調べることにする.周波数領域において, 出力のsignal-to-noise ratioがある中程度のノイズレベルで最大になることが, この現象を特徴づけている.そのためにまず我々は初通過時間問題として発火間隔分布を計算し, スパイク列のパワースペクトルを発火間隔分布から導く.入力が一定の場合において, 我々はパワースペクトルを, 発火間隔分布がガンマ分布や逆ガウス分布であるとして計算したパワースペクトルと比較する.最終的に, 入力が周期信号である場合について, 一体このモデルが確率共振を示すのはどのパラメータ領域か, signal-to-noise ratioがノイズの関数としてピークを持つと言う意味において調べる.
抄録(英) The addition of noise of appropriate intensity improves the transmission of weak periodic signal in the leaky integrate-and-fire neuron model. In this report we study this phenomenon in the frequency domain, where it is characterized by the fact the output signal-to-noise ratio is maximized at an intermediate noise level. To this end, we first compute the interspike interval distribution of the model using a first-passage-time approach, and then derive the power spectral density of the spike train from the interval distribution. In the absence of periodic modulation, we compare the power spectral density with that of gamma and inverse Gaussian distribution. Finally, in the presence of periodic modulation, we investigate the parameter ranges where the model displays stochastic resonance in the sense that the signal-to-noise ratio goes through a maximum as the noise level is increased.
キーワード(和) 確率共振 / Leaky integrate-and-fire 神経モデル / パワースペクトル / signal-to-noise ratio
キーワード(英) Stochastic resonance / Leaky integrate-and-fire neuron model / power spectral density / signal-to-noise ratio
資料番号
発行日

研究会情報
研究会 NLP
開催期間 1998/5/15(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Nonlinear Problems (NLP)
本文の言語 JPN
タイトル(和) Leaky Integrate-and-Fire神経モデルにおける確率共振
サブタイトル(和)
タイトル(英) Stochastic Resonance in the Leaky Integrate-and-Fire Neuron Model
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 確率共振 / Stochastic resonance
キーワード(2)(和/英) Leaky integrate-and-fire 神経モデル / Leaky integrate-and-fire neuron model
キーワード(3)(和/英) パワースペクトル / power spectral density
キーワード(4)(和/英) signal-to-noise ratio / signal-to-noise ratio
第 1 著者 氏名(和/英) 下川 哲也 / Tetsuya SHIMOKAWA
第 1 著者 所属(和/英) 大阪大学大学院基礎工学研究科, システム人間系専攻
Department of Systems and Human Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
第 2 著者 氏名(和/英) / 野村 泰伸 / Khashayar PAKDAMAN
第 2 著者 所属(和/英) 大阪大学大学院基礎工学研究科, システム人間系専攻
Department of Systems and Human Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
第 3 著者 氏名(和/英) 佐藤 俊輔 / Taishin NOMURA
第 3 著者 所属(和/英) 大阪大学大学院基礎工学研究科システム人間系専攻
Department of Systems and Human Science, Graduate School of Engineering Science, Osaka University
発表年月日 1998/5/15
資料番号
巻番号(vol) vol.98
号番号(no) 45
ページ範囲 pp.-
ページ数 8
発行日