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自旋类脑神经形态计算
1
作者 张帅 陈丽娜 刘荣华 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2025年第2期176-191,共16页
类脑计算旨在模拟和实现大脑的信息处理和学习能力,以解决复杂的计算问题,其关键思想之一是模拟生物神经元和突触行为来实现信息传输、处理和存储.自旋电子学器件的非易失性、高速低功耗、几乎无限的耐用性及固有非线性等特点,使其在类... 类脑计算旨在模拟和实现大脑的信息处理和学习能力,以解决复杂的计算问题,其关键思想之一是模拟生物神经元和突触行为来实现信息传输、处理和存储.自旋电子学器件的非易失性、高速低功耗、几乎无限的耐用性及固有非线性等特点,使其在类脑计算上已有广泛尝试和出色表现.基于对自旋电子学中的各类磁电阻效应、自旋转移力矩和自旋轨道力矩效应、电压调控磁各向异性效应以及磁化动力学的非线性效应进行介绍和总结,以各类自旋器件在储备池计算、伊辛机、脉冲神经网络以及真随机数生成器上的应用为实例,展望自旋类脑神经形态计算硬件在未来人工智能芯片领域的发展前景与趋势. 展开更多
关键词 自旋电子学 神经网络 神经形态计算 类脑人工智能芯片
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《神经形态学图谱》的读书报告
2
作者 丁文龙 《解剖学杂志》 CAS 2024年第2期181-183,共3页
李云庆教授经过近40年的准备,历时8年编写的《神经形态学图谱》近期由科学出版社出版。该图谱经杨雄里、顾晓松和张旭3位院士的推荐,获得了国家科学技术学术著作出版基金的资助。承蒙作者厚爱,相赠图谱,读来略有肤浅心得。
关键词 读书报告 神经形态学 杨雄里 科学出版社 图谱 心得
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面向神经形态感知的人工脉冲神经元的研究进展
3
作者 方胜利 任文君 +7 位作者 赵淑景 王瑞麟 刘卫华 李昕 张国和 王小力 耿莉 韩传余 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期1-16,共16页
近年来,随着人工智能技术和脉冲神经网络(SNN)的迅猛发展,人工脉冲神经元的研究逐渐兴起。人工脉冲神经元的研究对于开发具有人类智能水平的机器人、实现自主学习和自适应控制等领域具有重要的应用前景。传统的电子器件由于缺乏神经元... 近年来,随着人工智能技术和脉冲神经网络(SNN)的迅猛发展,人工脉冲神经元的研究逐渐兴起。人工脉冲神经元的研究对于开发具有人类智能水平的机器人、实现自主学习和自适应控制等领域具有重要的应用前景。传统的电子器件由于缺乏神经元的非线性特性,需要复杂的电路结构和大量的器件才能模拟简单的生物神经元功能,同时功耗也较高。因此,最近研究者们借鉴生物神经元的工作机制,提出了多种基于忆阻器等新型器件的人工脉冲神经元方案。这些方案具有功耗低、结构简单、制备工艺成熟等优点,并且在模拟生物神经元的多种功能等方面取得了显著进展。文章将从人工脉冲神经元的基本原理出发,综述和分析目前已有的各种实现方案。具体来说,将分别介绍基于传统电子器件和基于新型器件的人工脉冲神经元的实现方案,并对其优缺点进行比较。此外,还将介绍不同类型的人工脉冲神经元在实现触觉、视觉、嗅觉、味觉、听觉和温度等神经形态感知方面的应用,并对未来的发展进行展望。希望能够为人工脉冲神经元的研究和应用提供有益的参考和启示。 展开更多
关键词 人工脉冲神经元 神经形态感知 莫特忆阻器 脉冲神经网络
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用于通用存储和神经形态计算的相变存储器的研究进展
4
作者 连晓娟 李甫 +2 位作者 付金科 高志瑄 王磊 《半导体技术》 北大核心 2024年第1期1-29,共29页
存算一体技术目前被认为是一种可以消除冯·诺依曼计算架构瓶颈的可行性技术。在众多的存算一体器件中,相变存储器(PCM)因其具有非易失性、可微缩性、高开关速度、低操作电压、循环寿命长以及与现有半导体工艺相兼容等优点,被认为... 存算一体技术目前被认为是一种可以消除冯·诺依曼计算架构瓶颈的可行性技术。在众多的存算一体器件中,相变存储器(PCM)因其具有非易失性、可微缩性、高开关速度、低操作电压、循环寿命长以及与现有半导体工艺相兼容等优点,被认为是未来通用存储和神经形态计算器件中最具竞争力的候选者之一。首先介绍了PCM的工作原理和器件材料结构,并详细讨论了PCM在通用存储和神经形态计算领域的应用。PCM具有高集成度和低功耗的共性需求,但这两个应用领域对材料性能有不同的侧重点。详细分析了PCM目前存在的优缺点,如高编程电流导致的功耗问题,以及商业化应用面临的主要挑战。最后,针对PCM的研究现状提出了一系列改进措施,包括材料选择、器件结构设计、预操作、热损耗降低、3D架构,以及解决阻态漂移等问题,以推动其进一步发展和应用。 展开更多
关键词 非易失性存储器(NVM) 相变存储器(PCM) 通用存储 存算一体 神经形态计算
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二维TMC忆阻器在神经形态计算中的研究进展 被引量：1
5
作者 毛成烈 高小玉 南海燕 《半导体技术》 北大核心 2024年第2期109-122,共14页
忆阻器和突触器件作为一种有潜力的神经形态器件,近年来得到了广泛的研究。二维过渡金属硫族化合物(2D TMC)由于其独特的性能,使基于其的电子器件制造工艺具有高集成度、高兼容性和高扩展性等优势。对基于2D TMC的高性能忆阻器在神经形... 忆阻器和突触器件作为一种有潜力的神经形态器件,近年来得到了广泛的研究。二维过渡金属硫族化合物(2D TMC)由于其独特的性能,使基于其的电子器件制造工艺具有高集成度、高兼容性和高扩展性等优势。对基于2D TMC的高性能忆阻器在神经形态计算中的应用进行了全面的综述。首先介绍了2D TMC及其异质结在忆阻器中的应用潜力,然后基于该类材料的基本结构和物理性能,对近年来报道的器件进行了分类介绍,接着讨论了这些新兴材料和器件在神经形态计算中的应用,最后基于目前存在的问题,提出了解决方案,并对该类器件在其他场景的应用进行了展望。 展开更多
关键词 二维过渡金属硫族化合物(2D TMC) 异质结 忆阻器 人工突触 神经形态计算
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空间点目标神经形态学探测方法
6
作者 王瑞琳 王立 +1 位作者 贺盈波 李林 《中国空间科学技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期98-110,共13页
随着在轨航天器面临越来越多的威胁,如何识别并评估这些威胁对航天器正常运行的影响已成为一个迫切需要解决的问题。目前,空间目标的探测和跟踪主要依赖于传统的基于帧的视觉传感器,但这类传感器在实时性和数据量等方面存在不足。与此同... 随着在轨航天器面临越来越多的威胁,如何识别并评估这些威胁对航天器正常运行的影响已成为一个迫切需要解决的问题。目前,空间目标的探测和跟踪主要依赖于传统的基于帧的视觉传感器,但这类传感器在实时性和数据量等方面存在不足。与此同时,基于神经形态学的视觉传感器已在运动目标检测和跟踪领域获得广泛应用。由于其获取的事件流数据仅包含视场中变化部分的信息,且具有微秒级的时间分辨率,这使得目标检测和跟踪的速度能够达到微秒级,同时大幅降低了需要处理的数据量。正因为神经形态学视觉传感器的这些优势,它在空间应用领域已成为当前的研究焦点。基于此,提出了一种基于三层脉冲神经网络的空间点目标检测方法——空间点目标神经形态学探测方法,仅使用事件流数据实现对空间点目标的探测和跟踪。主要包括局部运动感知层/全局运动感知层以及输出层,采用分数阶漏积分点火神经元作为基础处理单元,并利用其自适应性抑制事件流数据中的热噪声。通过实际采集的空间点目标事件流数据和公开数据集中的事件流数据进行了验证。在实际采集的空间点目标事件流数据上,去噪滤波部分的事件去噪精度和事件信噪比分别能够达到0.414和-3.036,跟踪部分的总跟踪时长、总跟踪错误次数以及平均跟踪偏差分别达到了9.395 s、100以及0.3797。试验结果表明,空间点目标神经形态学探测方法能够从复杂的事件流数据中检测出快速运动的单个或者多个空间目标,并且能够对检测出的空间点目标进行持续的跟踪。 展开更多
关键词 空间点目标 神经形态学 事件流数据 目标探测 脉冲神经网络
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忆阻器基神经形态计算器件与系统研究进展
7
作者 郭文斌 汪泽清 +1 位作者 吴祖恒 蔺智挺 《电子与封装》 2024年第4期63-74,共12页
忆阻器作为新原理器件,与现有互补金属氧化物半导体(CMOS)器件相比,具有结构简单、集成密度高、微缩性好、操作能耗低、易于三维集成等优点,是实现神经形态计算技术的理想存储器件之一。对近年来忆阻器基神经形态计算技术的研究进展进... 忆阻器作为新原理器件,与现有互补金属氧化物半导体(CMOS)器件相比,具有结构简单、集成密度高、微缩性好、操作能耗低、易于三维集成等优点,是实现神经形态计算技术的理想存储器件之一。对近年来忆阻器基神经形态计算技术的研究进展进行综述,包括忆阻器基神经突触和神经元功能实现以及忆阻器基神经形态计算系统研究进展,并对当前忆阻器基神经形态计算技术仍然面临的挑战进行总结,对其前景做了展望。 展开更多
关键词 忆阻器 神经形态计算 突触 神经元
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面向神经形态系统的突触器件及芯片综述与展望
8
作者 朱赛克 赵毅 《功能材料与器件学报》 2024年第6期287-299,共13页
随着传统冯·诺依曼架构在处理大数据和人工智能应用中的局限性愈加明显,存算一体(CIM)和类脑计算等新型计算架构逐渐成为研究热点。本文综述了神经形态器件和芯片的发展与研究进展,介绍了存算一体化架构和神经形态架构的原理。重... 随着传统冯·诺依曼架构在处理大数据和人工智能应用中的局限性愈加明显,存算一体(CIM)和类脑计算等新型计算架构逐渐成为研究热点。本文综述了神经形态器件和芯片的发展与研究进展,介绍了存算一体化架构和神经形态架构的原理。重点介绍了电荷式存储器和阻变式存储器等人工突触器件在存算一体化中的应用,探讨了它们在模拟生物神经网络方面的潜力。本文还分析了几种典型的类脑芯片,包括IBM的TrueNorth、斯坦福大学的Neurogrid以及英特尔的Loihi等等,展示了神经形态计算在高效、低功耗计算中的前景。通过对这些技术的深入讨论,本文为未来的神经形态研究提供了新的思路和发展方向。 展开更多
关键词 存算一体 忆阻器 人工突触器件 类脑计算 神经形态计算
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一种可用于智能监测的量子点神经形态显示器件
9
作者 连敏锐 《电视技术》 2024年第6期69-74,共6页
制备了基于量子点的神经形态显示器件。通过新一代显示技术量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)与人工神经突触的有机结合,将处理模块和显示像素集成到一个器件上。进行任务决策和智能显示时,由于其存算一体的特... 制备了基于量子点的神经形态显示器件。通过新一代显示技术量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)与人工神经突触的有机结合,将处理模块和显示像素集成到一个器件上。进行任务决策和智能显示时,由于其存算一体的特性,不用频繁调动数据,降低了功耗并提高了计算效率。神经形态显示器件的发射光强度直接显示了器件对不同频率的脉冲刺激的处理结果。在对水果的智能监测中,该器件可以实现对变质水果的有效识别和可视化警报。 展开更多
关键词 智能显示 神经形态器件 量子点
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《神经形态学图谱》出版
10
《局解手术学杂志》 2024年第5期F0004-F0004,共1页
《神经形态学图谱》由国家科学技术学术著作出版基金资助,由中国解剖学会理事长、空军军医大学李云庆教授历时8年多,收集整理国内外62位学者提供的330幅精美图片编撰而成,是国内首部主要借助图片系统介绍神经形态学结构的图谱。
关键词 神经形态学 军医大学 基金资助 图谱 科学技术 收集整理
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《神经形态学图谱》出版
11
《局解手术学杂志》 2024年第2期F0004-F0004,共1页
《神经形态学图谱》由国家科学技术学术著作出版基金资助,由中国解剖学会理事长、空军军医大学李云庆教授历时8年多,收集整理国内外62位学者提供的330幅精美图片编撰而成,是国内首部主要借助图片系统介绍神经形态学结构的图谱。
关键词 中国解剖学会 神经形态学 军医大学 基金资助 图谱 科学技术 收集整理
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《神经形态学图谱》出版
12
《局解手术学杂志》 2024年第3期F0004-F0004,共1页
《神经形态学图谱》由国家科学技术学术著作出版基金资助,由中国解剖学会理事长、空军军医大学李云庆教授历时8年多,收集整理国内外62位学者提供的330幅精美图片编撰而成,是国内首部主要借助图片系统介绍神经形态学结构的图谱。
关键词 中国解剖学会 神经形态学 军医大学 基金资助 图谱 科学技术 收集整理
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《神经形态学图谱》出版
13
《局解手术学杂志》 2024年第4期F0004-F0004,共1页
《神经形态学图谱》由国家科学技术学术著作出版基金资助,由中国解剖学会理事长、空军军医大学李云庆教授历时8年多,收集整理国内外62位学者提供的330幅精美图片编撰而成,是国内首部主要借助图片系统介绍神经形态学结构的图谱。本图谱... 《神经形态学图谱》由国家科学技术学术著作出版基金资助,由中国解剖学会理事长、空军军医大学李云庆教授历时8年多,收集整理国内外62位学者提供的330幅精美图片编撰而成,是国内首部主要借助图片系统介绍神经形态学结构的图谱。本图谱采用理论说明与实践结果相结合的方式,围绕传统神经形态学染色技术、神经纤维束路示踪技术、化学神经解剖学技术和电子显微镜技术4个主题,系统、全面地展示了神经形态学研究技术的原理、优缺点及其所显示的神经结构。 展开更多
关键词 电子显微镜技术 神经纤维束 神经形态学 中国解剖学会 基金资助 神经结构 军医大学 示踪技术
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纳电子学与神经形态芯片的新进展 被引量：3
14
作者 赵正平 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第1期1-5,共5页
综述了纳电子学和神经形态芯片进入新世纪后所处发展阶段以及近两年的最新进展。在纳电子领域,综述并分析了当今集成电路的发展现状,包括鳍式场效应晶体管（Fin FET）的发展、10 nm节点的技术突破、7 nm和5 nm节点的前瞻性技术研究以及... 综述了纳电子学和神经形态芯片进入新世纪后所处发展阶段以及近两年的最新进展。在纳电子领域,综述并分析了当今集成电路的发展现状,包括鳍式场效应晶体管（Fin FET）的发展、10 nm节点的技术突破、7 nm和5 nm节点的前瞻性技术研究以及三类后互补金属氧化物半导体（CMOS）器件（自旋电子器件、隧穿FET和碳纳米管栅的二维半导体Mo S2晶体管）的探索性研究,指出摩尔定律将沿着加强栅对沟道电子的控制（三栅和环栅）、更换高迁移率材料和采用新机理等技术路线继续前行。在神经形态芯片领域,综述并分析了神经形态芯片的发展历程、＂真北＂类脑芯片的技术创新和应用、当今嵌入式神经处理器的四个发展特点和采用新器件提高能量效率的探索。采用纳电子技术的神经形态芯片的发展将成为未来智能时代发展的基础。 展开更多
关键词 纳电子学 鳍式场效应晶体管(FinFET) 10 nm互补金属氧化物半导体(CMOS) 纳米线晶体管 自旋电子学 碳纳米管栅 神经形态芯片 类脑芯片 神经形态处理器 忆阻器
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光电神经形态器件及其应用 被引量：4
15
作者 沈柳枫 胡令祥 +2 位作者 康逢文 叶羽敏 诸葛飞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期365-387,共23页
传统冯·诺依曼计算机在并行性计算和自适应学习方面效率较低,无法满足当前飞速发展的信息技术对高效、高速计算的迫切需求.受脑启发的神经形态计算具有高度并行性、超低功耗等优势,被认为是打破传统计算机局限性,实现新一代人工智... 传统冯·诺依曼计算机在并行性计算和自适应学习方面效率较低,无法满足当前飞速发展的信息技术对高效、高速计算的迫切需求.受脑启发的神经形态计算具有高度并行性、超低功耗等优势,被认为是打破传统计算机局限性,实现新一代人工智能的理想途径.神经形态器件是实施神经形态计算的硬件载体,是构建神经形态芯片的关键.与此同时,人类视觉系统与光遗传学的发展为神经形态器件的研究提供了新的思路.新兴的光电神经形态器件结合了光子学与电子学各自的优势,在神经形态计算领域展露出巨大潜力,受到了国内外研究人员广泛关注.本文对光电神经形态器件及其应用的最新研究进行了总结.首先综述了人工光电突触与人工光电神经元,内容包括器件结构、工作机制以及神经形态功能模拟等方面.然后,对光电神经形态器件在人工视觉系统、人工感知系统、神经形态计算等领域中的潜在应用作了阐述.最后,总结了当前光电神经形态器件所面临的挑战,并对其未来的发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 光电神经形态器件 光电突触 光电神经元 神经形态计算
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远志皂苷对脑定位注射Aβ_(1-40)拟AD大鼠脑内神经形态病理学变化的影响 被引量：32
16
作者 陈勤 高晨曦 葛礼浩 《激光生物学报》 CAS CSCD 2006年第3期294-298,共5页
目的:建立阿尔茨海默病(AD)的大鼠模型,并观察远志皂苷对AD模型大鼠β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积及其神经细胞毒性的影响。方法:在大鼠右侧基底核区定向注射凝聚态Aβ1-40和鹅膏蕈氨酸建立AD模型,20只AD大鼠分为模型组和远志皂苷组,相同部位... 目的:建立阿尔茨海默病(AD)的大鼠模型,并观察远志皂苷对AD模型大鼠β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积及其神经细胞毒性的影响。方法:在大鼠右侧基底核区定向注射凝聚态Aβ1-40和鹅膏蕈氨酸建立AD模型,20只AD大鼠分为模型组和远志皂苷组,相同部位注射生理盐水作为假手术组。30天后,采用HE、N issl、透射电子显微镜和免疫组化染色等方法观察海马区神经细胞形态和基底核Aβ沉积变化。结果:脑内Aβ注射后,模型大鼠海马区神经元数目明显比假手术组减少,基底核M eynert细胞区可见棕黄色斑块沉积。电镜下可见神经元内脂褐质含量增加,线粒体等细胞器出现明显变性改变。结论:凝聚态Aβ1-40基底核定位注射具有明显的在体神经毒性作用,可较好地模拟AD病理表现,远志皂苷对Aβ引起的神经细胞凋亡有明显的保护作用。 展开更多
关键词 远志皂苷 Β-淀粉样蛋白 AD大鼠 神经形态病理学
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糖尿病大鼠坐骨神经形态与血液流变学相关性及益气活血通络方干预研究 被引量：2
17
作者 吴泽民 张文风 +1 位作者 赵书锋 于海 《时珍国医国药》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2619-2620,共2页
目的糖尿病大鼠坐骨神经形态与血液流变学相关性及益气活血通络方干预研究。方法采用链脲佐菌素复制糖尿病大鼠模型,并随机分为模型组、中药组、弥可保组,并设正常对照组。观察益气活血通络中药对大鼠血液流变学、坐骨神经形态的影响。... 目的糖尿病大鼠坐骨神经形态与血液流变学相关性及益气活血通络方干预研究。方法采用链脲佐菌素复制糖尿病大鼠模型,并随机分为模型组、中药组、弥可保组,并设正常对照组。观察益气活血通络中药对大鼠血液流变学、坐骨神经形态的影响。结果糖尿病大鼠血液流变学、坐骨神经形态均发生改变。益气活血通络方药对二者有明显改善作用。结论糖尿病大鼠血液流变学与坐骨神经形态改变具有相关性,益气活血通络中药通过对二者的改善作用从而防治糖尿病周围神经病变。 展开更多
关键词 糖尿病 血液流变学 坐骨神经形态 益气活血通络方
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核壳结构银纳米线的合成及神经形态网络特性 被引量：2
18
作者 赵玮 赵春宝 +2 位作者 张君 汪莎莎 解令海 《贵金属》 CAS 北大核心 2022年第1期10-15,21,共7页
银纳米线由于具有独特的核壳结构,被用于构建神经形态纳米线网络。以经典多元醇法为模板,设计正交实验合成了一系列核壳结构银纳米线,分析了反应温度、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的相对分子量、PVP用量和卤离子含量等因素对银纳米线长度、直... 银纳米线由于具有独特的核壳结构,被用于构建神经形态纳米线网络。以经典多元醇法为模板,设计正交实验合成了一系列核壳结构银纳米线,分析了反应温度、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的相对分子量、PVP用量和卤离子含量等因素对银纳米线长度、直径及核壳结构微观特征的具体影响。结果表明,相对分子质量高的PVP更适合制备具有AgNWs-Ag核壳结构的银纳米线;由银纳米线组成的神经形态纳米线网络表现出类似人工突触行为的忆阻响应曲线,其神经形态特性受银纳米线核壳结构微观特征影响,并表现出明显的湿度依赖特性。 展开更多
关键词 核壳结构 银纳米线 多元醇法 正交实验 神经形态
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受限机器人神经形态的变结构位置／力控制 被引量：2
19
作者 温香彩 刘永清 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期162-169,共8页
本文基于Ｊｅａｎ和Ｆｕ（１９９３）建立的受限机器人模型的降阶形式，利用变结构系统理论，设计了具有未知动态的受限机器人轨道／力追踪控制的一个神经形态位置／力控制器．提出的学习方法仅仅利用了机器人动态模型的一般结构，不需... 本文基于Ｊｅａｎ和Ｆｕ（１９９３）建立的受限机器人模型的降阶形式，利用变结构系统理论，设计了具有未知动态的受限机器人轨道／力追踪控制的一个神经形态位置／力控制器．提出的学习方法仅仅利用了机器人动态模型的一般结构，不需要其精确信息，计算迅速，易于实现，仿真结果验证了提出的方法的有效性． 展开更多
关键词 变结构控制 力控制 机器人 神经形态
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脊神经沟与颈神经前支嵌压关系的神经形态学观察(英文) 被引量：2
20
作者 李英平 郭瑞芳 +3 位作者 刘跃会 张松岩 孔祥玉 吴玉林 《中国临床康复》 CSCD 2003年第25期3470-3471,共2页
目的:观察脊神经沟及其沟内段脊神经形态学变化,探讨脊神经沟与沟内段脊神经受嵌压的关系。方法:取60具成尸(男28,女32)120侧颈椎,对脊神经沟外口宽度、深度及其沟内段脊神经前支横径进行观察,并统计脊神经前支横径与脊神经沟外口宽度... 目的:观察脊神经沟及其沟内段脊神经形态学变化,探讨脊神经沟与沟内段脊神经受嵌压的关系。方法:取60具成尸(男28,女32)120侧颈椎,对脊神经沟外口宽度、深度及其沟内段脊神经前支横径进行观察,并统计脊神经前支横径与脊神经沟外口宽度之比。结果:①脊神经沟外口宽度、深度自C3至C6均逐渐增大,其平均值分别为(4.5±1.2)mm和(4.3±1.2)mm;②3到7颈神经前支横径逐渐增大,平均值为(2.9±1.0)mm;③颈神经前支横径与脊神经沟外口宽度之比,C5最小(1:1.54),C4次之(1:1.67),C3最大(1:1.75)。结论:脊神经沟与沟内段脊神经受累关系密切,下颈段(C5,C6)颈神经受累几率可能大于上颈段(C3,C4)。 展开更多
关键词 脊神经沟 颈神经前支嵌压 神经形态学 解剖结构
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