脉冲耦合神经网络中的可靠消息传播机制研究

项目名称： 脉冲耦合神经网络中的可靠消息传播机制研究

项目编号： No.61402259

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 徐光柱

作者单位： 三峡大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 源于哺乳类动物大脑视皮层中神经脉冲同步发放现象的脉冲耦合神经网络（PCNN），在功能上更接近真实生物神经网络，能够协同处理时空信息，具有重要的理论研究及应用价值。本项目以PCNN神经元间可靠消息传播机制研究及在图像处理与分析中的应用为主题，深入探究PCNN与置信传播（BP）间的本质联系。研究PCNN神经元间脉冲传播方式与BP节点间消息传播方式的等价转换；探求PCNN神经元间符合置信传播的输出脉冲编码方法并实现神经元间无往复的消息传播；推演 PCNN神经元内部状态更新方式与BP节点内消息产生方式的等价转换；构建置信传播-脉冲耦合神经网络（BP-PCNN）数学模型并实现快速算法；分析对比BP-PCNN与BP求解MRF框架下若干视觉图像相关问题的性能指标，证实BP-PCNN模型的效能与优势；推广BP-PCNN在图像处理与分析及计算机视觉中的应用，为PCNN的完善与发展提供新的研究思路与理论依据。

中文关键词： 脉冲耦合神经网络；置信传播；连接矩阵；快速连接；图像分割

英文摘要： Pulse Coupled Neural Network (PCNN), which is inspired by the phenomena of synchronous pulse bursting in the visual cortex of mammals brain, can deal with space-time information cooperatively and has important theoretical research and application values.

英文关键词： Pulse Coupled Neural Network；Belief Propagation；Linking array；Fast Linking；Image Segmentation