Reti Neurali

ECTS - EUROPEAN CREDIT TRANSFER SYSTEM
PROGRAMMA SOCRATES/ERASMUS I ROMA01
CONSIGLIO DI AREA DIDATTICA IN SCIENZE E TECNOLOGIE FISICHE, SCIENZE
FISICHE E SCIENZE DELL’UNIVERSO
DIPARTIMENTO DI FISICA
ANNO ACCADEMICO 2012-2013
CORSO DI LAUREA
(CdLM) MAGISTRALE
Denominazione CdLM:
Sede
"Fisica"
Dipartimento di Fisica – P.le A. Moro, 2 – 00185 Roma
Sito Web
http://www.phys.uniroma1.it
Codice CdLM
16076
Classe di laurea
Reti Neurali
Denominazione
INSEGNAMENTO
LM-17
Settore Scientifico-disciplinare (SSD)
Crediti ECTS
6
Anno di corso
1
Codice esame
FIS/02
Tipo attività formativa
Semestre
1007603
Affine - Integrativo
Secondo(ved. Calendario didattico)
Docente(i) titolare (i)
dell’insegnamento
Prof. P. Del Giudice
Orario di ricevimento
Contattare il doc via mail : [email protected]
Pre-requisiti
Nessun pre-requisito richiesto
Obiettivi formativi
dell’insegnamento
Conoscenza dei modelli principali di attività nervosa, dal singolo neurone a reti di neuroni, con
particolare enfasi sul ruolo del rumore.
(conoscenze e competenze) Knowledge of the main models of neural activity, from the single neuron to networks of
neurons, with special emphasis on the role of noise.
Programma di massima
Introduzione alla neurofisiologia e alle tecniche di misura dell’attività nervosa.
Membrana neuronale ed equilibrio ionico
Generazione del potenziale d’azione – equazioni di Hodgkin-Huxley
Conduzione passiva del segnale; Cable theory; cenni alla descrizione di un albero dendritico
Descrizione stocastica dei canali ionici e del rilascio sinaptico di neurotrasmettitori
Riduzione dimensionale delle equazioni di Hodgkin-Huxley – modello di FitzHugh – Nagumo
Generalità sui sistemi eccitabili in assenza e in presenza di rumore; cenni alla risonanza
stocastica e alla risonanza di coerenza in sistemi neuronali
Modelli integrate-and-fire di singolo neurone con input stocastico, approssimazione di
diffusione ed equazione di Fokker-Planck; funzione di trasferimento.
Reti di neuroni integrate-and-fire; teoria di campo medio
Modelli di memoria associativa e modello di Hopfield; modelli di decisione percettiva
Introduction to neurophysiology
Neuronal membrane and ionic equilibrium
Generation of action potential; Hodgkin-Huxley equations
Passive propagation of signals; Cable theory; outline of models of dendritic trees
Stochastic models of ionic channels; stochastic neurotransmitter release at a synapse
Dimensional reduction of Hodgkin-Huxley equations – FitzHugh-Nagumo model
General features of excitable systems with and without noise; stochastic resonance and
coherence resonance in neuronal systems
Integrate-and-fire single neuron models with stochastic input, diffusion approximation and
Fokker-Planck equation; gain function
Networks of integrate-and-fire neurons; mean field theory
Models of associative memory and Hopfield model; models of perceptual decision
Slide del corso che verranno rese disponibili a fine corso
Articoli di rassegna che verranno resi disponibili attraverso una pagina web
Bibliografia
Modalita’ di apprendimento ed insegnamento
Lezioni e
Seminari
Impegno per
l’apprendimento
espresso in ORE
Laboratorio
assistito
Studio individuale
Totale ore
102
150
48
Modalità dell’esame e
peso %
Commissione d’esame
Prove in itinere
Prova Scritta
Prova Orale
Tesina o relazione laboratorio
100
Enzo Marinari e Giorgio Parisi (da confermare)
Orario delle lezioni
Calendario esami
100 %