Topographica

Topographica είναι ένα πακέτο λογισμικού για την υπολογιστική μοντελοποίηση των νευρωνικών χαρτών.
Ο στόχος είναι να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν τις λειτουργίες του εγκεφάλου στο επίπεδο των τοπογραφικών χαρτών που συνθέτουν αισθητικών και κινητικών συστημάτων.
Topographica έχει ως στόχο να συμπληρώσει τις πολλές καλές προσομοιωτές χαμηλού επιπέδου νευρώνων που είναι διαθέσιμες, όπως Γένεση και Neuron. Οι εν λόγω προσομοιωτές επικεντρωθεί στην μοντελοποίηση της λεπτομερή εσωτερική συμπεριφορά των νευρώνων και των μικρών δικτύων τους.
Topographica εστιάζει στη δομή μεγάλης κλίμακας και τη λειτουργία που είναι ορατή μόνο όταν πολλές χιλιάδες τέτοιων νευρώνων που συνδέονται σε τοπογραφικούς χάρτες που περιέχει εκατομμύρια συνδέσεις.
Πολλά σημαντικά φαινόμενα δεν μπορούν να μελετηθούν χωρίς τέτοια μεγάλα δίκτυα, συμπεριλαμβανομένων των δύο διαστάσεων οργάνωση της οπτικής και προσανατολισμού χάρτες κατεύθυνση κίνησης, και το αντικείμενο του κατακερματισμού και διαδικασίες ομαδοποίησης.
Για να γίνει τέτοια μοντέλα πρακτικό, σε Topographica η θεμελιώδης μονάδα είναι ένα φύλλο των νευρώνων, παρά ένας νευρώνας ή ένα μέρος ενός νευρώνα.
Για τις περισσότερες προσομοιώσεις, τα φύλλα μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα υψηλό επίπεδο, που αποτελείται από αφηρημένες βολής επιτοκίου ή νευρώνες ενσωματώσει-και-φωτιά.
Όταν απαιτείται για την επικύρωση ή για συγκεκριμένα φαινόμενα, Topographica μπορεί εύκολα να επεκταθεί με τη χρήση ενός φύλλου που διασυνδέεται σε πιο λεπτομερή μοντέλα των νευρώνων σε άλλους προσομοιωτές.
Λιγότερο λεπτομερή φύλλα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν προσωρινά, π.χ. όταν αλληλεπιδρά με το μοντέλο σε πραγματικό χρόνο.
Καθ 'όλη, Topographica καθιστά απλό να χρησιμοποιήσετε ένα κατάλληλο επίπεδο λεπτομέρειας και την πολυπλοκότητα, όπως καθορίζεται από τη διαθέσιμη υπολογιστική ισχύ, ενδιαφέροντα φαινόμενα, και το ποσό των βιολογικών δεδομένων που διατίθενται για την επικύρωση.
Το σχήμα στο πάνω δεξιά δείχνει ένα παράδειγμα Topographica μοντέλο από τα πρώτα στάδια της οπτικό σύστημα, μοντελοποίηση πώς αμφιβληστροειδούς εισόδου μετασχηματίζεται από τον θάλαμο, πρωτοταγή οπτικό φλοιό, και υψηλότερες περιοχές του φλοιού. Επειδή Topographica είναι μια γενικής χρήσης προσομοιωτή χάρτη, υποστηρίζει επίσης οποιοδήποτε άλλο αισθητηριακό τρόπο που είναι οργανωμένη σε τοπογραφικούς χάρτες, όπως η αφή και την ακοή, καθώς και κινητικές περιοχές.
Topographica είναι ελεύθερα διαθέσιμο για κατέβασμα, και είναι ένα έργο ανοικτού πηγαίου κώδικα με δυνατότητες μπορεί να επεκταθεί και να τροποποιηθεί από οποιονδήποτε χρήστη. Χαιρετίζουμε τις εισφορές από τους χρήστες, και καλεί τα ενδιαφερόμενα άτομα να συμμετάσχουν σε καθολικά κατανεμημένη ομάδα ανάπτυξης μας.
Παρά το γεγονός ότι ο κώδικας είναι ακόμα κάτω από πολύ ενεργό ανάπτυξη, είναι σε καθημερινή χρήση σε πολλά ερευνητικά προγράμματα και ακαδημαϊκά μαθήματα.
Λαμβάνοντας υπόψη τους γρήγορους ρυθμούς της τρέχουσας ανάπτυξης, που είναι ο κύριος του έργου είναι ίσως ο καλύτερος τρόπος για να συμβαδίσει με όλες τις αλλαγές.