Синапс STDP

Интерактивная визуализация пластичности, зависящей от времени спайков (STDP) — исследуйте, как точное время спайков формирует синаптические веса

Окно обучения STDP ΔW(Δt)

Эволюция синаптического веса

Тепловая карта (8 синапсов × время)

Пластичность STDP

STDP — биологическое правило обучения, открытое Bi & Poo (1998). Синапс усиливается (LTP), если пресинаптический нейрон возбуждается перед постсинаптическим (Δt > 0), и ослабляется (LTD) при обратном порядке.

Математическая модель

ΔW = A+·exp(−Δt/τ+) для Δt > 0 (LTP), ΔW = −A−·exp(Δt/τ−) для Δt < 0 (LTD). Обновление: w ← w + ΔW, ограничено [w_min, w_max].

Причинная интерпретация

STDP реализует причинное обучение: пресинаптическая активность перед постсинаптическим возбуждением усиливает связь.

Применения

STDP лежит в основе формирования памяти, развития нейронных цепей и нейроморфных вычислений.

Что наблюдать

Верхняя панель показывает окно STDP: красный (LTP) для Δt > 0, синий (LTD) для Δt < 0.

Эксперименты

1) Δt = +10 мс → LTP. 2) Δt = −10 мс → LTD. 3) Прокрутите Δt от −50 до +50. 4) Попробуйте 'Асимметричное'. 5) Попробуйте 'Пачку'. 6) Попробуйте 'Анти-Хебб'.