[發明專利]具有深度時間劃窗的神經元信息處理方法和系統

在審

• 申請號: 201710041894.2
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106897769A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 裴京;鄧磊;施路平;吳臻志;李國齊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06N3/06
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司11606
• 代理人: 王程

1.一種具有深度時間劃窗的神經元信息處理方法，其特征在于，所述方法包括：

接收前端脈沖神經元輸出信息，所述前端脈沖神經元輸出信息包括前端脈沖神經元輸出的脈沖尖端信息；

讀取第一當前脈沖神經元信息，所述第一當前脈沖神經元信息包括當前時間窗內脈沖尖端信息歷史序列；

根據所述前端脈沖神經元輸出的脈沖尖端信息，和所述當前時間窗內脈沖尖端信息歷史序列，獲取當前時間窗內脈沖尖端信息更新序列；

根據所述當前時間窗內脈沖尖端信息更新序列，確定第二當前脈沖神經元信息；

根據所述前端脈沖神經元信息和所述第二當前脈沖神經元信息，計算當前脈沖神經元輸出信息；

輸出所述當前脈沖神經元輸出信息。

2.根據權利要求1所述的具有深度時間劃窗的神經元信息處理方法，其特征在于：

所述當前時間窗內脈沖尖端信息歷史序列，包括：按時間步順序存儲的，當前時間步前的N個時間步接收的各前端脈沖神經元輸出信息組成的序列，其中，所述當前時間窗內脈沖尖端信息歷史序列中的第一個時間步的脈沖尖端信息，為當前時間步前的第一個時間步接收的前端脈沖神經元輸出信息，所述當前時間窗內脈沖尖端信息歷史序列中的第N個時間步的脈沖尖端信息，為當前時間步前的第N個時間步接收的前端脈沖神經元輸出信息，其中N為自然數；

則所述根據所述前端脈沖神經元輸出信息，和所述當前時間窗內脈沖尖端信息歷史序列，獲取當前時間窗內脈沖尖端信息更新序列，包括：

將所述當前時間窗內脈沖尖端信息歷史序列中的第N個時間步的脈沖尖端信息刪除，將第一個時間步至第N-1個時間步的脈沖尖端信息，順序變更為第二個時間步至第N個時間步的脈沖尖端信息；

將當前時間步接收的所述前端脈沖神經元輸出信息，設置為所述當前時間窗內脈沖尖端信息歷史序列中第一個時間步的脈沖尖端信息；

將更新后的第一個時間步至第N個時間步的脈沖尖端信息，組成當前時間窗內脈沖尖端信息更新序列。

3.根據權利要求2所述的具有深度時間劃窗的神經元信息處理方法，其特征在于：

所述前端脈沖神經元輸出信息，還包括：前端神經元與當前神經元的連接權重索引；

所述當前脈沖神經元信息，還包括：當前時間窗寬度、歷史膜電位信息和膜電位泄漏信息；

所述根據所述前端脈沖神經元信息和所述第二當前脈沖神經元信息，計算當前脈沖神經元輸出信息，包括：

根據所述前端神經元與當前神經元的連接權重索引，讀取前端神經元與當前神經元的連接權重；

根據所述當前時間窗寬度、所述當前時間窗內脈沖尖端信息更新序列，通過衰減函數計算前端脈沖神經元輸入信息；

根據所述前端脈沖神經元輸入信息、所述前端脈沖神經元與當前脈沖神經元的連接權重、所述歷史膜電位信息、所述膜電位泄漏信息，通過脈沖神經元計算模型，計算當前脈沖神經元輸出信息。

4.根據權利要求1所述的具有深度時間劃窗的神經元信息處理方法，其特征在于，在所述根據所述前端脈沖神經元信息和所述第二當前脈沖神經元信息，計算當前脈沖神經元輸出信息的步驟之后在，在所述輸出所述當前脈沖神經元輸出信息的步驟之前，所述方法還包括：

獲取閾值電位；

將所述當前脈沖神經元輸出信息和所述閾值電位進行比較，根據比較結果確定發放觸發標志信息，所述發放觸發標志信息包括：發放觸發或發放不觸發；

當所述發放觸發標志信息為發放觸發時，復位不應期計時器，并更新所述歷史膜電位信息為預設的復位膜電位信息。

5.根據權利要求4所述的具有深度時間劃窗的神經元信息處理方法，其特征在于，還包括：

當所述發放觸發標志信息為發放不觸發時，讀取不應期寬度和不應期計時器的當前時間步；

根據所述不應期寬度和所述不應期計時器的當前時間步，判斷當前時間是否在不應期內，若當前時間在所述不應期內，將所述不應期計時器累加計時一個時間步，不更新所述歷史膜電位信息；

若當前時間不在應期內，將所述不應期計時器累加計時一個時間步，并更新所述歷史膜電位信息為所述當前脈沖神經元輸出信息。