神经信息编码空间及信息处理

6.6.1.1　神经信息编码空间的基本单元及其性质

实空间中，基本元是一个点或是一个数，而神经信息编码空间中的元是一串脉冲序列。神经系统中的这一串串脉冲序列是可以排序的，符合定义4．6，或称在编码空间中码元是可以排序的。每一串神经脉冲仅仅表示大小关系，没有表现其他性质，正像计算机中一串0 和1 也只能代表大小。脉冲序列代表什么性质的信号完全取决于它的来源（地点决定信号性质）。

这些元的性质与S 空间的元略有不同。为方便讨论，用{δi}表示有限长脉冲序列。

（1）{δi}一般都是大于0 的。{δi}只有抑制性神经元的输出可认为是负的。抑制性神经元输出的波形与兴奋性神经元输出的波形正好相反。

（2）传递性：设有三串脉冲序列，如果存在关系{a}＞{b}和{b}＞{c}，则{ a}＞{ c}成立（传递性）。

（3）设有两串脉冲序列具有关系{a}＞{b}，当两者都加上同样的脉冲序列｛c｝时，关系{a}+{c}＞{b}+{c}成立。

（4）{δi}的零元是无限长周期脉冲序列。

（5）{δi}的最高频率不大于1000Hz。所有的外界信号都会变为1000Hz 以下的神经脉冲信号，即使是几万赫兹的声音信号，进入到神经系统后也只能变为小于1000Hz 的脉冲序列信号。(www.xing528.com)

（6）{δi}中任何一处的两脉冲时间间隔的倒数（相当于频率）都必须大于ωc。在脑中，不同地方的ωc 是不一样的，但是这并不影响神经编码的传输和运算，因为S 空间都是取相对值的。

6.6.1.2　单个神经元的输入输出关系

单个神经元的输入和输出脉冲序列之间的关系，可以从以下几个角度考虑。

（1）当输入是等周期脉冲时，在一定频率范围内，输出的脉冲序列满足单调递增圆映射。

（2）当输入是非等周期可排序脉冲序列时，可用广义圆映射处理，也可以用同样方法取符号（见图5．2），进行符号动力学处理。脉冲序列大小的判别依据是符号序列的大小，具体方法请见第5 章。

（3）当输入脉冲序列频率增加时，输出脉冲频率也相应增加，输出同样个数的脉冲所需时间缩短。因此，要判别输出脉冲序列大小，也可以不用符号序列，而直接用输出同样个数脉冲的时间长短来决定，时间长的脉冲序列为小。