Το βιβλίο «Η Χρήση των Νευρωνικών Μοντέλων για την Κατανόηση της Δομής και Λειτουργίας του Εγκεφάλου» αποτελείται από δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος δίνεται στους φοιτητές των βιολογικών και ιατρικών επιστημών μια γενική εισαγωγή για τον εγκέφαλο και τις θεωρητικές βάσεις, που τους επιτρέπουν να μελετήσουν την σχέση μεταξύ της δομής και λειτουργίας του, χρησιμοποιώντας νευρωνικά μοντέλα που βασίζονται σε γνωστές έννοιες από τη Νευροφυσιολογία.
Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται μια άλλη μέθοδο μελέτης που βασίζεται στη μέθοδο προσομοίωσης με τεχνικές ηλεκτρονικών υπολογιστών για τη μελέτη της δυναμικής των νευρωνικών συστημάτων. Με την περιγραφή αυτών των μεθόδων, η αναλυτική και η μέθοδος προσομοίωσης είναι δύο συμπληρωματικές μέθοδοι που βοηθούν τους ερευνητές που εργάζονται σε αυτό το πεδίο να εμβαθύνουν περισσότερο και να μπορέσουν να διαπιστώσουν πιο καθαρά πώς εργάζεται ο εγκέφαλος και πώς επιτελεί το δύσκολο έργο του.
Το παρόν αποτελεί μέρος μιας σειράς βιβλίων με θέμα την Ιατρική Φυσική, τη Χρήση των Νευρωνικών Μοντέλων για την Κατανόηση της Δομής και Λειτουργίας του Εγκεφάλου, την Ιατρική Φυσική και Ακτινοφυσική και τη Βιοφυσική της Μνήμης. Μέσα από τις σελίδες τους υπογραμμίζεται η σχέση της Φυσικής με την Ιατρική και η πρακτική εφαρμογή των κανόνων και των αρχών της προς όφελος του ανθρώπου στη διάγνωση και στην αντιμετώπιση παθολογικών καταστάσεων.

Περιεχόμενα
Πρόλογος vii
Εισαγωγή ix
1. Nευροφυσιολογία 1
2. Μεμονωμένα νευρωνικά δίκτυα 11
Δυναμική των νευρωνικών δικτύων 11
Παράμετροι των νευρωνικών δικτύων (τα m l είναι ετικέτες των netlets και παραλείπονται αν θεωρείται ένα απλό netlet) 11
Δυναμικές μεταβλητές 12
Μοναδιαίες ιδιότητες των νευρώνων 12
Ιδιότητες του netlet 13
Δυναμική των μεμονωμένων δικτύων 13
Χρονική εξέλιξη της νευρωνικής δράσης 19
3. Δίκτυα με εξωτερικές συνδέσεις 23
Σύνδεση μεμονωμένων νευρωνικών δικτύων με σταθερές εισόδους 23
Μαθηματικό μοντέλο για την ελάττωση της μνήμης με την ηλικία 27
4. Νευρωνικά δίκτυα με χημικούς δείκτες 31
Δυναμική των μεμονωμένων νευρωνικών δικτύων με χημικούς δείκτες 31
Χρονική εξέλιξη της νευρωνικής δράσης 36
Διατηρούμενοι είσοδοι και πολλαπλά πεδία μνήμης 37
Συζήτηση και συμπεράσματα με την εισαγωγή χημικών δεικτών 40
5. Θορυβώδη νευρωνικά δίκτυα 45
Θορυβώδη νευρωνικά δίκτυα που εκθέτουν πεδία μνήμης 45
Εισαγωγή 45
Μαθηματική ανάπτυξη του μοντέλου – Υποθέσεις και καθορισμοί 46
Μοναδιαίες ιδιότητες 47
Δυναμική μεμονωμένων νευρωνικών δικτύων με χημικούς δείκτες που εκθέτουν αυθόρμητη δράση 47
Διατηρούμενες είσοδοι σε νευρωνικά δίκτυα με θόρυβο 53
Συζήτηση και συμπεράσματα στα θορυβώδη νευρωνικά δίκτυα 59
6. Θορυβώδη νευρωνικά κυκλώματα που εκθέτουν επιληπτικά φαινόμενα 61
Εισαγωγή 61
Μέθοδοι 63
Αποτελέσματα 69
Συζήτηση και συμπεράσματα 80
7. Νευρωνικά δίκτυα με Gauss κατανομή συνδετικότητος 87
Νευρωνικά δίκτυα με Gauss κατανομή σύνδεσης χωρίς 87
ή με την παρουσία χημικών δεικτών
Θεωρητική ανάλυση και αποτελέσματα της νευρωνικής δράσης σε δίκτυα με Gauss κατανομή σύνδεσης και χωρίς χημικούς δείκτες 88
8. Νευρωνικά δίκτυα με χημικούς δείκτες και Gauss κατανομή σύνδεσης 92
Αποτελέσματα 97
Συζήτηση και συμπεράσματα 102
Νευρωνικά δίκτυα με Gauss κατανομή και πολλαπλές δομές μνήμης 107
Εισαγωγή 107
Μαθηματική ανάλυση του μοντέλου 107
Η χρήση μεθόδων προσομοίωσης στο νευρωνικό δίκτυο 109
Αποτελέσματα 110
Συζήτηση και συμπεράσματα με τις Gauss κατανομές 112
9. Δυναμική στα θορυβώδη νευρωνικά δίκτυα με χημικούς δείκτες και με συνδέσεις που ακολουθούν κατανομή Gauss 115
Εισαγωγή 115
Απλά θορυβώδη μεμονωμένα νευρωνικά δίκτυα με Gauss κατανομή σύνδεσης 116
Gauss κατανομή σύνδεσης με χημικούς δείκτες 119
Αποτελέσματα 125
Συζήτηση και συμπεράσματα 129
10. Η εμφάνιση κυκλικών ρυθμών σε τεχνητά νευρωνικά δίκτυα 137
Εισαγωγή 137
Μέθοδοι 139
Βασικές υποθέσεις του μοντέλου 140
Ο πίνακας η διάνυσμα της κατάστασης του νευρωνικού δικτύου 141
Αποτελέσματα 144
Συζήτηση και συμπεράσματα για το μοντέλο 150
11. Προκλητά δυναμικά σε τεχνητά νευρωνικά δίκτυα 153
Εισαγωγή 153
Μέθοδοι 155
Οι υποθέσεις για το μοντέλο 155
Αποτελέσματα 155
Συζήτηση και συμπεράσματα 156
12. Νευρωνικό μοντέλο για τον α-ρυθμό 159
Εισαγωγή 159
Μέθοδοι 161
Αποτελέσματα 161
Συζήτηση και συμπεράσματα 163
13. Ένα μοντέλο προσομοίωσης των διαδικασιών μάθησης και ο ρόλος των εγκεφαλικών γεφυρών 167
Εισαγωγή 167
Νευρωνικό μοντέλο προσομοίωσης 170
Τα αποτελέσματα από προσομοίωση με υπολογιστή 173
Συζήτηση και συμπεράσματα 181
14. Η εξάρτηση του πλάτους της πιθανότητας κατανομής του ΗΕΓ από τις στατιστικές παραμέτρους δομής του εγκεφάλου 183
Εισαγωγή 183
Μέθοδοι 184
Το νευρωνικό μοντέλο του Η Ε Γ 185
Αποτελέσματα 187
Ανάλυση δεδομένων από την ολική δράση των δικτύων 187
Βιβλιογραφία 191
Ευρετήριο 199