(3.237.178.91) 您好!臺灣時間:2021/03/07 14:57
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:陳立堯
研究生(外文):Chen Lih-Yau
論文名稱:具離子通道特性CMOS神經元之設計與製作
論文名稱(外文):iCAN:Intelligent CMOS Artificial Neuron with emulation of ionic channel dynamics
指導教授:郭德盛郭德盛引用關係林啟萬林啟萬引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:電機工程學研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:神經元類神經網路擬真突觸神經傳導物質離子通道等效電導
外文關鍵詞:siliconCMOSneuronnetworkionic dynamicsion channelsynapseneuro-transmitter
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:209
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文的目的有二:一是要製作一個具有離子通道特性的CMOS擬真神經元,二是製作能模擬突觸功能的突觸電路與神經傳導物質釋放電路。一般CMOS神經元電路大都利用類比線性電路或是數位電路來模擬神經元動作電位之產生。本論文利用離子通道等效電導模型來模擬細胞膜上實際離子電流的特性,藉以模擬動作電位之產生。此外將突觸的功能與神經傳導物質的釋放情況以CMOS電路模擬出來,再配合CMOS神經元電路,組成一個完整的擬真神經元傳導模型。
本論文完成了一個神經元晶片,可以模擬神經元動作電位之產生。而對於突觸電路、神經傳導物質釋放電路模型也已完成。神經元、突觸電路、神經傳導物質釋放電路所組成的網路已完成模擬,由電路模擬的結果可看出模擬神經元網路模型可以模擬神經傳導系統的動作機制。
One goal of this thesis is to design and implement a CMOS neuron with ionic channel dynamics. The second goal is to design synaptic circuits with excitatory and inhibitory connection, and neurotransmitter release circuit. Traditionally, CMOS neuron circuits emulate the action potential by linear analysis or discrete-time signal analysis. The CMOS neuron circuit in this thesis can emulate the ionic channel I-V character-istics, and the behavior of a signal neuron such as action potential. The neuron system which combines all the above mentioned circuits can also emulate the transfer of action potential.
A CMOS neuron chip which can emulated action potential was implemented in this thesis. The simulation of the neuron system which has CMOS neuron and synaptic circuit、neurotransmitter release circuit indicate that this neuron circuit system can emulate the signal between neurons very well.
第一章 緒論…………………………………………………………1
1-1 研究動機與目的………………………………………………….1
1-2 關於神經系統與類神經網路…………………………………….2
1-3 論文架構………………………………………………………….4
第二章 神經系統的生理結構…………………………………………5
2-1 神經元的基本構造………………………………………………..5
2-2 神經細胞的細胞膜電特性………………………………………..6
2-3 神經元產生動作電位的機制……………………………………..8
2-3.1 離子通道電流………………………………………8
2-3.2 Hodgkin - Huxley 閘模型理論……………………8
2-3.3 離子通道特性…………………………………… 10
2-4 突觸構造與功能介紹…………………………………………….11
2-5 兩個以上神經元組成神經網路的運作模式…………………….14
2-6 類神經網路基本概念…………………………………………….15
第三章 單一神經元細胞的電路模型與模擬………………………..18
3-1 原理:離子通道特性…………………………………………….19
3-2 方法:離子通道等效電導型…………………………………….22
3-2.1 表現離子通道時間特性的低通濾波器…………..22
3-2.2 僅具有活化機制之通道的等效電導電路………..24
3-2.3 具有活化機制與去活化機制之通道的等效電導電
路……………………………………………….….29
3-3 結果:CMOS神經元電路…………………………………….35
3-4 討論:其他離子通道電路模型之建構與參數調整之一般準則…………………………………………………………...…...50
第四章 多個神經元細胞傳導機制的電路模型與模擬……………68
4-1 方法:突觸電路………………………………………………..69
4-2 方法:神經傳導物質釋放電路………………………………..72
4-3 結果:多個神經元動作電位之傳導…………………………..75
4-3.1 興奮性突觸前神經元和突觸後神經元之聯繫…75
4-3.2 興奮性突觸前神經元、抑制性突觸前神經元和突
觸後神經元之聯繫……………………………..77
4-4 討論:討論與未來方向………………………………………..80
第五章 結論…………………………………………………………84
參考文獻
[1] A. C. Guyton,"Textbook of Medical Physiology", 8th edition, Saunders, 1991
[2] D. E. Rumelhart, J. L. McClelland, "Parallel Distributed Processing" Vol. 1: Foundations p38, MIT Press, 1987
[3] 彭盛裕 "A Singal Neuron Modeling System and CMOS Implementation", NTU Master Thesis , Jun .1997
[4] A. Murray, L. Tarassenko, "Analogue Neural VLSI", Chapman & Hall, 1994
[5] C. Mead, "Analog VLSI and Neural Systems", Addison Wesley, 1989
[6] M. Grattarola, M. Bove, S. Martinoia, and G. Massobrio, , "Silicon neuron simulation with SPICE tool for neurobiology and neural networks", Medical &Biological Engineering & Computing, Vol.33:533-536, Dec. 1995
[7] M. Ismail, T. Fiez, "Analog VLSI", McGraw-Hill, 1994
[8] A. S. Sedra and K. C. Smith, "Microelectronic Circuits:third edtion", Oxford University Press, 1991
[9] M. Mahowald, R. Douglas, "A silicon neuron", Letters To Nature, Vol.354:515-518, Dec. 1991
[10] M. R. Haskard, C. Ian, May, "Analog VLSI Design", Prentice Hall, 1988
[11] G. F. Page, J. B. Gomm, D. Williams, "Application of Neural Networks to Modelling and Control", Chapman & Hall, 1993
[12] L. S. Smith, A. Hamilton, "Neuromorphic Systems:Engineering Silicon from Neurobiology", World Scientific, 1998
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔