1、本章小结在对模型进行充分研究的基础上，本文提出种新的具有小脑控制结构且适用于二维空间的控制模型。该模型能够实现模型所能实现的有关延伸与抓取运动动力学的所有关键特征，将该小脑模型结构用于对复杂控制功能的学习。通过详细分析小脑模块，并对模型的控制系统做适当的调整，为本文主题的研究打下基础。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章手臂延伸运动过程中小脑作用的研究第三章手臂延伸运动过程中小脑作用的研究小脑神经系统分析苔藓纤维输入小脑皮质主要是从周边或者大脑皮层区域接收苔藓纤维。小脑皮层的输入映射包括身体部位的多种表示形式，由于我们使用的手臂模型是个以块肌肉组成的双关节手臂，在“协同效应”坐标系上，对于处在中央原点的苔藓纤维，以及在肌肉坐标的感官苔藓纤维，很难将二者精确联系起来。所以需要从处在“。

2、京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论第章绪论研究背景构建关于手臂运动平衡的控制模型，是控制科学和机器人学所探索的个重要主题。英国诺丁汉大学人工智能研究小组的教授曾说过“传统的控制技术需要依赖精确的传感和驱动以及复杂的信息处理，这种技术已经不再适合具有类似感觉运动系统的机器人。”基于这种认识，模拟小脑神经系统的结构特征或功能特征，建立各种人工小脑或小脑模型，并将其应用于机器人的运动控制，正逐渐成为控制科学机器人学以及人工智能等学科的重要研究领域。无论是在理论或计算机应用层面，非常规则的小脑结构应用在众多的建模研究领域已有多年。早在上个世纪年代，第个理论模型是基于和提出的理论参照文献，即小脑是个感知器浦肯雅细胞从组颗粒细胞来接收它们的输入。颗粒细胞群体作为个扩展记录器，大幅度地提高了浦肯雅细胞。

3、图，概念上类似于的并行分层控制方案。其控制原则是，静态逆模块的学习取决于手臂姿势的动态逆如引力项，而动态逆模块的学习则取决于关节的角速度。图控制系统简化示意图传入和传出路径上的延迟是控制器系统需面对的个重要问题，模型中我们用替代可能发生的延迟，其值可依据具体情况进行修改或替换。仿真过程中，其输出为简单函数以脱机查找表的形式被执行。则作为神经万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章小脑控制模型设计系统的小脑模块被实现，具有生物学意义上的实时学习功能。除了为机械张力提供驱动，以便手臂能在轨迹产生器定义的位置上获得平衡点以外，还可以通过系统驱动肌肉纺锤体，肌肉模型可以参照文献，以便用理想位置偏差激活脊髓伺服系统，确保有效跟踪新产生的轨迹，这点与等研究者的想法相符合。实质上，这也是对的有效训练。

4、脑模块设计小脑神经系统学习规则控制系统本章小结第三章手臂延伸运动过程中小脑作用的研究小脑神经系统分析苔藓纤维输入高尔基颗粒细胞复合体浦肯雅细胞，星状细胞和篮状细胞间位核细胞小脑训练学习实验过程和结果手臂控制实验小脑模型中不同神经元的活性本章小结第四章手臂延伸与抓取运动的研究二维空间训练和学习手部抓取模块二维空间训练过程训练和学习方法不同速度的仿真正常和变异抓握仿真目标方向扰动实验目标大小扰动实验扰动实验评估本章小结第五章总结与展望总结展望参考文献万方数据附录攻读硕士学位期间撰写的论文附录攻读硕士学位期间参加的科研项目致谢万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文专用术语注释表专用术语注释表缩略词说明剩余时间长时程抑制下橄榄中枢神经系统苔藓纤维颗粒细胞高尔基细胞浦肯雅细胞平行纤维核细胞万方数据南。

5、榄负责驱动手部调节信号。模型中，每个细胞接收来自核细胞抑制信息的输入信号。因为核细胞的兴奋抑制与浦肯雅细胞有关，所以映射的效果可以通过修正即平行纤维浦肯雅细胞突触的权值来实现。本文模型应用文献中所述的学习规则更新突触的权值，具体更新规则如下公式所示万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章小脑控制模型设计式中，为常数，其值很小，为攀爬纤维下橄榄活度，是资格轨迹，参照文献，我们可以将其定义为个二阶动态方程，如公式和公式所示式中，为颗粒细胞活度，。需要注意的是，微分方程的动态特性使得颗粒细胞的输入变得平滑，而且不必与延迟信号达到精确匹配状态，其收敛性文献中已有证明。控制系统为了适用于二维空间的应用，模型的控制系统较文献做了些调整，设计为静态逆与动态逆相结合的方。

6、协同效应”坐标系原点的两个苔藓纤维映射每个关节对应个叠加六个感官苔藓纤维映射每块肌肉对应个。在两者中，从肩部到肘部区域的映射是从左至右，但只有感官映射对屈肌和伸肌有特定的表示。每个苔藓纤维类似于个感官细胞或是源于大脑皮质的细胞。文献的研究表明部分苔藓纤维激活率可以由关节角度的“饱和斜坡函数”近似表示，其余苔藓纤维激活率可由关节速度的“斜坡函数”近似表示。因为细胞经常存在多种形态，所以每个细胞输入都是以变量组合的形式建模。其临界值随着位置的不同而不同，速度接近为零。考虑到手臂模型中的角度和肌肉长度之间的线性关系，感官苔藓纤维的输入表示如下式中和分别是延迟性肌肉长度和延迟性延伸率，为了反映颈椎和小脑之间的快速传导速度，我们计入的延迟。是肌肉平均长度，和对应每个细胞，随机生成符合。

7、学习能力。这种模型非常重要，由于攀爬纤维和颗粒细胞输入并发激活，该模型预测了长时程抑制的存在，后来在年由教授通过实验发现并证实。在年，提出的计算机模型介绍了“漏积分”神经元模型对小脑的神经元攀爬纤维的短期效应。这个模型是第个解决高尔基细胞颗粒细胞复合体的实时处理能力。年教授将小脑电路的动力学实时行为特征与小脑皮层的可塑性相结合。随后，在年提出关于运动协调的理论模型，其中的协调是由通过与平行纤维相连结的浦肯雅细胞组参与完成。并且这些实时输出表示细胞的瞬时激活率，通过膜电位的函数计算而来，。颗粒细胞的膜电位由如下公式所示时间常数，包括个苔藓纤维，对应不同的颗粒细胞可随机选择颗粒细胞激活率的计算如下公式所示万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章小脑控制模型设计苔藓纤维。

8、成正比例的关系。肾小球从而可以获得高尔基细胞突触的统计分布。肾小球活性的定义由公式所示其中，将在下文公式中提到，即更改后的高尔基细胞激活率。因为肾小球不是神经元而是轴突末梢，所以没有时间常数。颗粒细胞的膜电位的定义由公式给出四个不同肾小球活性之和代表个颗粒细胞输入效果，每个颗粒细胞输入权值由表示。这些权值从高斯分布中选择。每个颗粒细胞的激活率是通过应用函数计算而来。颗粒细胞轴突的特点之处在于与其连接的平行纤维的长度，轴突分支上的突触，以及沿着平行纤维的突触数量呈递减的趋势。突触接触的概率服从高斯分布，这种分布的标准偏万方数据单位代码密级硕士学位论文论文题目手臂延伸与抓取运动时间协调小脑控制模型的研究张政张少白计算机应用技术智能计算技术与应用工学硕士学号姓名导师学科专业。

9、值通过应用局部学习规则更新，从而使信息传递最大化。其权值的更新规则如公式所示其中高尔基细胞的活性可以通过颗粒细胞的活性之和来定义，如下公式所示浦肯雅细胞，作为输出的来源。每个通过平行纤维，接收颗粒细胞的输入，在训练学习期间更新这些的连接权值。激活率的计算如下公式所示核细胞，的兴奋与抑制与浦肯雅细胞以及苔藓纤维息息相关。每个核细胞与连接。细胞接收与其对应的延迟状态变量的信息作为输入，从而可以计算预测状态变量。核细胞的激活率计算如下公式所示其中，是个别核细胞预测的延迟状态变量。小脑模块的构建是本文的核心，但鉴于我们已经在文献中对小脑模块的构建方法有过详细叙述，在此只是对适用于本文控制模型二维空间的特殊问题和方法进行介绍，其它不再赘述。学习规则仿真过程中，下橄。

10、组合更加多元化，以及重现苔藓纤维和颗粒细胞之间的扩张性，我们将颗粒细胞建模为层行列，共个，将苔藓纤维和颗粒细胞之间的扩张比设为。颗粒细胞平均有个树突，每个树突接收不同苔藓纤维的输入。生成肾小球到颗粒细胞树突的统计学高斯分布可以重现这种架构。个肾小球影响个颗粒细胞树突的概率与颗粒细胞和肾小球的距离成正比例关系。本文模型有个颗粒细胞和连接到个肾小球的个颗粒细胞树突，因此，每个肾小球都有个颗粒细胞树突相当于在模型中的突触与之相连。当颗粒细胞只通过个活性苔藓纤维连接，其激活率非常低，只有对颗粒细胞进行多重活性输入才会有比较显著的效果。目前来看，由于与肾小球连接的高尔基细胞突触数目是未知的，所以假设每个肾小球与个高尔基细胞的突触连接。个高尔基细胞突触影响肾小球的概率与高尔基细胞中心到肾小球之间的距离。

11、究方向申请学位类别论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档允许论文被查阅和借阅可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档的。

12、匀分布。细胞输入与关节加速度，速度和位置的关系如下所示其中，和都是随机生成符合均匀分布。对于两种类型细胞的膜电位方程，由以下公式阶线性微分方程给出苔藓纤维的激活率是膜电位的表示在本文中，大写变量代表激活率，小写变量代表膜电位。考虑到肌肉主轴信号的固有噪声，因此将的噪声单位加到感官苔藓纤维输入中从到之间的均匀分布中抽取。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章手臂延伸运动过程中小脑作用的研究高尔基颗粒细胞复合体在现实小脑中，每个苔藓纤维有个分支，末端连接肾小球。出于计算可追踪性的考虑，将本文构建的模型中的分支数设为四个。苔藓纤维和高尔基细胞轴突末端是突触前元素，颗粒细胞树突是肾小球的突触后元素。本文构建的模型包括个苔藓纤维，因此，也就有个肾小球。为了使输。

参考资料：

[1]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[2]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[3]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[4]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[5]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[6]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[7]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[8]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

[9]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

[10]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

[11]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号17946（第27页，发表于2022-06-24）

[12]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

[13]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号17958（第27页，发表于2022-06-24）

[14]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

[15]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

[16]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

[17]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

[18]蓝色卡通风发热病人的护理培训教育PPT 编号18060（第19页，发表于2022-06-24）

[19]蓝色卡通风发热病人的护理培训教育PPT 编号18060（第19页，发表于2022-06-24）

[20]蓝色卡通风发热病人的护理培训教育PPT 编号18060（第19页，发表于2022-06-24）