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J-GLOBAL ID：202002270536410694   整理番号：20A2291586

確率的Hodgkin-Huxley動力学の高速かつ正確なLangevinシミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Fast and Accurate Langevin Simulations of Stochastic Hodgkin-Huxley Dynamics

著者 (2件)： Pu Shusen (Department of Mathematics, Applied Mathematics, and Statistics, Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44106, U.S.A.) ,  Thomas Peter J. (Department of Mathematics, Applied Mathematics, and Statistics; Biology; Cognitive Science; and Electrical, Computer, and Systems Engineering: Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44106, U.S.A.)
資料名： Neural Computation  (Neural Computation)
巻： 32  号： 10  ページ： 1775-1835  発行年： 2020年 
JST資料番号： W0257A  ISSN： 0899-7667  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： FoxとLuは,Hodgkin-Huxley(HH)システムのようなランダムゲートイオンチャネルの離散時間確率モデルのためのLangevinフレームワークを導入した。それらは,状態依存拡散テンソルDを有するFokker-Planck方程式を誘導し,SS[数式:原文を参照]のような雑音係数行列SによるLangevin定式化を示唆した。続いて,いくつかの著者は,HHシステムのためにさまざまなLangevin方程式を導入した。本論文では,イオンチャネル状態遷移グラフにおける各有向エッジが独立雑音源として作用するHH系に対する自然14次元動力学を提示し,14×28雑音係数行列Sを導いた。(1)常微分方程式の対応する14DシステムはHHシステムの古典的4D表現と一致することを示した。(2)14D表現は,マトリックス分解を必要とせずに,各時間ステップで安価に得られる雑音係数行列Sをもたらす。(3)14D表現のサンプル軌跡は,いくつかの既存のLangevinモデルの軌跡と同様に,FoxとLuのシステムの軌跡に,経路的等価である。(4)著者らの14D表現(およびそれに等しい)は,モーメントに関してだけでなく,[数式:原文を参照]および[数式:原文を参照]計量空間ノルムの下でも,最も正確なスパイク間間隔分布を与える。(5)14D表現は,すべての等価モデルと同様に高速で効率的である正確なMarkov連鎖シミュレーションへの近似を与える。本手法は既存のモデルを超え,電圧と電流クランプの両条件下で精度の最小損失でSを劇的に単純化する確率的遮蔽分解をサポートする。Copyright 2020 Massachusetts Institute of Technology Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 雑音 ,  *シミュレーション ,  常微分方程式 ,  電圧 ,  電流 ,  簡素化 ,  雑音発生器 ,  Markov連鎖 ,  Langevin方程式 ,  モーメント ,  確率モデル ,  定式化 ,  ノルム ,  イオンチャンネル
準シソーラス用語： 係数行列 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 中枢神経系  (EJ12030F) ,  ニューロコンピュータ  (JC06010Q)

タイトルに関連する用語 (3件)： 確率 ,  動力学 ,  シミュレーション