导语


随着电生理学、网络建模、机器学习、统计物理、类脑计算等多种技术方法的发展，我们对大脑神经元相互作用机理与连接机制，对意识、语言、情绪、记忆、社交等功能的认识逐渐深入，大脑复杂系统的谜底正在被揭开。为了促进神经科学、系统科学、计算机科学等领域研究者的交流合作，我们发起了【神经动力学模型读书会】，本次分享属于【神经动力学模型读书会】第四期：理解大脑临界与混沌的神经动力学场论模型 。


【神经动力学模型读书会】第四期，我们邀请到王彬和黎沩安，分享主题：理解大脑临界与混沌的神经动力学场论模型。本期读书会将于4月16日（本周六）上午9:00-11:00举办，直播报名入口见后文。






背景




神经动力学模型读书会第三期，我们邀请到杨冬平老师为大家分享了循环神经网络动力学平均场理论相关的内容。本期读书会我们邀请到读书会成员为大家解读神经动力学场论主题下的两篇论文。





简介




《Consciousness is supported by near-critical slow cortical electrodynamics》是一篇是有关意识和临界态大脑的文章。许多之前的工作都表明在有意识状态下，大脑的活动似乎处于临界态或近临界态，而正是这样的临界状态能够帮助大脑完成大量的信息接受和处理的任务。这篇文章探索了大脑皮层的慢时间尺度电活动可能处于临界态的一些证据。


《Transient Chaotic Dimensionality Expansion by Recurrent Networks》是一篇关于循环神经网络的混沌状态如何影响分类任务表现的文章。目前对于连续值的神经网络从有序到混沌状态的过渡，已经存在理论解释，但是对于离散值的神经网络而言还不清楚，并且这两种类型网络的混沌状态之间是否具有联系以及混沌状态如何影响分类任务表现也尚不清楚。这篇文章提出了一种模型独立的动力学平均场理论，使得连续值和离散值的网络可以在相同的理论框架下对混沌状态进行刻画和研究。





大纲




1.《Consciousness is supported by near-critical slow cortical electrodynamics》论文解读

  • 大脑中的临界态

  • 慢时间尺度皮层震荡的临界态：神经场模型

  • 慢时间尺度皮层震荡的临界态：脑皮层电图和脑磁图数据中的检验


2.《Transient Chaotic Dimensionality Expansion by Recurrent Networks》论文解读

  • 模型独立的动力学平均场理论

  • 使用此平均场理论刻画离散和连续值神经网络的混沌状态和维度扩展

  • 基于储备池计算框架研究混沌状态下维度扩展和分类任务性能的关系





主讲人




王彬，加州大学圣地亚哥分校，物理系4年级博士生在读。现在的研究课题是突触可塑性对网络动力学的影响，以及预测编码的神经动力学模型。

研究方向：神经系统可塑性，环路动力学模型，预测编码，脉冲神经网络。


黎沩安，福州大学，硕士研究生2年级，导师杨冬平。

研究方向：脉冲神经网络，神经计算





直播信息




时间：
2022年4月16日（本周六）上午9:00-11:00

参与方式：
文末扫码参与神经动力学模型读书会，加入群聊，获取系列读书会回看权限，成为神经动力学社区的种子用户，与400余位神经动力学社区的一线科研工作者与企业实践者沟通交流，共同推动神经动力学的发展（扫描下方二维码报名本次读书会，扫描文末二维码报名整季读书会）。

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神经动力学模型读书会启动


本着促进神经科学、系统科学以及计算机科学等不同领域的学术工作者的交流与合作，激发有志于加入脑科学与类脑研究这一领域的同学们的研究兴趣，集智俱乐部和天桥脑科学研究院联合发起了神经动力学模型读书会。聚焦于神经科学中的动力学建模这一前沿课题，围绕神经网络多尺度建模及其在脑疾病、脑认知方面的应用进行研讨。读书会已于2022年3月19日开始，每周六下午14:00-16:00（或每周五晚上19:00-21:00，根据实际情况调整）进行，预计持续10-12周。

读书会大纲一览：

  1. 复杂神经动力学：分析与建模
  2. 神经元动力学
  3. 神经动力学场论
  4. 全脑动态模拟
  5. 多尺度生成模型
  6. 睡眠调控
  7. 癫痫发作的神经动力学
  8. 神经调控
  9. 决策的神经计算机制
  10. 脉冲神经网络的应用
  11. 总结圆桌会





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