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API Docs / Microsoft.VisualBasic.DeepLearning.SpikingNeuralNetwork / STDPLayer

STDPLayer

Full name Microsoft.VisualBasic.DeepLearning.SpikingNeuralNetwork.STDPLayer Assembly Microsoft.VisualBasic.DeepLearning.SpikingNeuralNetwork Members 13

01 Syntax

Microsoft.VisualBasic.DeepLearning.SpikingNeuralNetwork.STDPLayer

02 Methods

NameOverloadsSummary
NormalizeWeights 1 把每个输出神经元的入边权重和缩放到 NormalizeSum(列归一化)。 建议在每个模式呈现结束后调用。
Reset 1 清空膜电位与脉冲迹(每次模式呈现前调用)。 注意:自适应阈值 _adapt 有意跨呈现保留——它记录的是每个神经元的 "历史发放负荷",Reset 后清零会让同一个赢家立刻重新垄断。
Step 1 单时间步:输入脉冲 → LIF 动态(WTA 触发)→ STDP 权重更新 → 迹更新。

03 Properties

NameOverloadsSummary
Weight 1 突触权重 [InputSize, OutputSize],取值 [0, WMax]
APlus 1 LTP 学习率(potentiation)。pre 脉冲数远多于 post,A₊/A₋ 需与迹量级匹配
AMinus 1 LTD 学习率(depression)
TraceDecay 1 脉冲迹衰减系数 = exp(−Δt/τ),τ≈20 步 → 0.95
WMax 1 权重上限
NormalizeSum 1 突触归一化目标:每个输出神经元的入边权重总和。 STDP 的经典搭档机制——当"获胜通路"被 LTP 增强后,归一化会 自动按比例削弱同一神经元的其余连接(守恒竞争), 从机制上保证模式特化。设为 0 表示禁用。
Beta 1 膜电位衰减系数 β
Threshold 1 发放阈值基线
AdaptRate 1 自适应阈值(intrinsic plasticity):每次发放后阈值抬升 AdaptRate, 并按 AdaptDecay 指数回落。发放越频繁的神经元有效阈值越高, 打破"赢家垄断",促使输出神经元轮流接管不同输入模式 → 促进分化。
AdaptDecay 1 自适应阈值的每步衰减(0.99 ≈ 100 步时间尺度)

04 Members

method NormalizeWeights #
NormalizeWeights

把每个输出神经元的入边权重和缩放到 NormalizeSum(列归一化)。 建议在每个模式呈现结束后调用。

method Reset #
Reset

清空膜电位与脉冲迹(每次模式呈现前调用)。 注意:自适应阈值 _adapt 有意跨呈现保留——它记录的是每个神经元的 "历史发放负荷",Reset 后清零会让同一个赢家立刻重新垄断。

method Step #
Step(Tensor)

单时间步:输入脉冲 → LIF 动态(WTA 触发)→ STDP 权重更新 → 迹更新。

Parameters
NameTypeDescription
xTensor

输入脉冲 [1, InputSize]

Returns

输出脉冲 [1, OutputSize](至多一个 1)

property Weight #
Weight

突触权重 [InputSize, OutputSize],取值 [0, WMax]

property APlus #
APlus

LTP 学习率(potentiation)。pre 脉冲数远多于 post,A₊/A₋ 需与迹量级匹配

property AMinus #
AMinus

LTD 学习率(depression)

property TraceDecay #
TraceDecay

脉冲迹衰减系数 = exp(−Δt/τ),τ≈20 步 → 0.95

property WMax #
WMax

权重上限

property NormalizeSum #
NormalizeSum

突触归一化目标:每个输出神经元的入边权重总和。 STDP 的经典搭档机制——当"获胜通路"被 LTP 增强后,归一化会 自动按比例削弱同一神经元的其余连接(守恒竞争), 从机制上保证模式特化。设为 0 表示禁用。

property Beta #
Beta

膜电位衰减系数 β

property Threshold #
Threshold

发放阈值基线

property AdaptRate #
AdaptRate

自适应阈值(intrinsic plasticity):每次发放后阈值抬升 AdaptRate, 并按 AdaptDecay 指数回落。发放越频繁的神经元有效阈值越高, 打破"赢家垄断",促使输出神经元轮流接管不同输入模式 → 促进分化。

property AdaptDecay #
AdaptDecay

自适应阈值的每步衰减(0.99 ≈ 100 步时间尺度)