Направления исследований

Изучение возможностей спайковых нейронных сетей

Spiking network

Главной целью исследования является изучение возможностей применения спайковых нейронных сетей в задачах управления роботами и самообучения.

Создание полностью автономных систем, способных обучаться и действовать в человеческой инфраструктуре - главная область исследований современной робототехники. Способность биологических организмов обучаться и действовать в сложной среде направляет пристальный взгляд учёных на изучение механизмов обучения и обработки информации в мозге. На основе данных исследований в области нейробиологии появилось и постоянно уточняется новый тип искусственных нейронных сетей — спайковые нейронные сети.

Спайковые нейронные сети представляют собой третье поколение нейронных сетей. В отличие от предыдущих, для обмена сообщениями, нейроны в данных сетях используют импульсы, или спайки - кратковременное изменение напряжения. Время задержки между импульсами и частота их прихода представляет собой иной способ кодирования информации, отличающийся от сетей второго и первого поколений. Отвечая на входные стимулы, спайковые нейроны, с помощью механизмов синаптической пластичности, способны группироваться в ансамбли — таким образом потенциально увеличивается информационная ёмкость сети, так как информация хранятся распределённо, и одни и те же нейроны могут участвовать в различных ансамблях одновременно.

Применение спайковых нейронных сетей для задач управления и обработки потока данных сенсоров обусловлено их временнóй природой обработки данных. Также способность биологических систем обучаться позволяет предположить, что и построенные по их подобию сети смогут проявлять схожие свойства. Однако данная область исследований является очень молодой и требуется уточнение самих моделей и механизмов взаимодействия нейронов. Эта область находится под пристальным вниманием со стороны мировой научной общественности, и в последнее время получила новый импульс к исследованиям, вызванный ростом производительности вычислительной техники, что позволяет моделировать спайковые нейронные сети со значительным количеством нейронов.

Основные направление исследований нашей лаборатории:

  • Программная симуляций спайковых нейронных сетей
  • Применение спайковых нейронных сетей для обработки сенсорных данных
  • Изучение возможности самообучения спайковых нейронных сетей
  • Изучение возможности применения спайковых нейронных сетей для задач управления роботами
Хостинг от uCoz