name: Спайковые модели динамики и обучения локальных сетей нейронов мозга
keyword_list: нейроморфные системы нейроробот нейроанимат ассоциативное обучение ЭМГ нейромышечный интерфейс обобщенные когнитивные карты STDP синаптическая пластичность спайковые нейронные сети
abstract: Диссертация посвящена исследованию биофизических спайковых моделей нейронных сетей и разработке на их основе новых подходов к созданию самообучающихся нейроморфных систем и нейроинтерфейсных технологий.  Предложенная  спайковая многокомпонентная модель нейронной сети в зависимости от параметров и топологической конфигурации обеспечивает моделирование: (а) сети нейронов мозга, выращиваемых в искусственных условиях; (б) сети клеток места со свойствами когнитивных карт; (в) самоорганизующейся нейронной карты, работающей в контуре нейромышечного интерфейса; (г) сети с ассоциативным обучением по типу условного рефлекса и оперантного обучения. Исследованы свойства глобальной сетевой памяти, основанной на синаптической пластичности. Предложены модели нейрональных когнитивных карт. На базе искусственных нейронных сетей различной степени биологической релевантности, в том числе и на спайковых, разработаны нейромушечные интерфейсы, работа которых продемонстрирована в контуре управления различными устройствами:  персональным компьютером, роботами, экзоскелетонными комплексами, прототипом нейроуправляемого автомобиля. Исследовано ассоциативное обучение. С помощью самообучающегося робота-нейроанимата продемонстрирована модель условного рефлекса и оперантного обучения. Сформулированы основные принципы ассоциативного обучения в спайковой нейронной сети: (1) наличие Хеббовского правила обучения, (2) конкуренция нейронных входов на основе правила кратчайшего пути либо синаптического забывания, и (3) нейронная конкуренция или конкуренция нейронных выходов на основе латерального торможения.
chairman_dissertation_council.name: Валерий
chairman_dissertation_council.surname: Тучин
chairman_dissertation_council.patronymic: Викторович
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: C-7865-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 36048347000
chairman_dissertation_council.rinc_id: 20243
chairman_dissertation_council.url: https://www.sgu.ru/person/tuchin-valeriy-viktorovich
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-7479-2694
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Алексей
organization_supervisor.surname: Чумаченко
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.17.03
rubrics.name: Теоретическая и математическая биофизика
oecds.code: 01.06.DA
oecds.name: BIOPHYSICS
speciality_codes.name: Биофизика
speciality_codes.code: 03.01.02
supervisors.fio: Казанцев В.Б.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Радиофизика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Дунин-Барковский В.Л.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Биофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Казанович Я.Б.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Биофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Постников Е.Б.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "СГУ имени Н.Г.Чернышевского", Саратовский университет, СГУ
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского"
protection_organization.ogrn: 1026402674935
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, ННГУ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО, УНИВЕРСИТЕТ ЛОБАЧЕВСКОГО, ННГУ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО"
author_organization.ogrn: 1025203733510
author_organization.supervisor_name: ЕЛЕНА
author_organization.supervisor_surname: ЗАГАЙНОВА
author_organization.supervisor_patronymic: ВАДИМОВНА
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения