Лаборатория нейросетевых технологий

Лаборатория сосредоточена на исследованиях нейронных сетей. Биологически релевантное моделирование позволяет воспроизвести нейрональную и сетевую синхронизацию, безусловное и ассоциативное обучение. Данные эффекты демонстрируются с помощью нейроаниматного подхода, в котором робот, управляемый виртуальной нейронной сетью меняет свое «поведение» после некоторого периода «жизни» в реальной среде.

Адаптивные свойства виртуальных нейронных сетей также используются в интерфейсах человек-машина. Разработан миоинтерфейс, преобразующий небольшие усилия определённых групп мышц в команды, исполняемые моторизированным устройством. Подобный тип управления крайне востребован при использовании протезов и экзоскелетов.

Нейронные сети способны формировать внутреннее представление внешнего мира, что служит основой когнитивных способностей человека и животных. Лаборатория разрабатывает подход «динамического GPS», позволяющий преодолеть проблему решения динамических, то есть меняющихся во времени, ситуаций. «Динамический GPS» может быть использован для управления как мобильных, так и антропоморфных роботов. Дальнейшее развитие данного направления нацелено на создание роботов-помощников, востребованных в медицинских учреждениях.

В настоящее время лаборатория инициировала разработку программно-аппаратного комплекса Кроме медицинской регистрации физиологических показателей, а также использование биофизических сигналов в управлении с целью повышения эффективности реабилитационного лечения.

Грант РНФ №15-12-10018 «Исследование нелинейной динамики нейронных сетей в задачах когнитивной навигации»
Грант РФФИ 20-01-00368 А Топологические вычисления в импульсных нейронных сетях
Грант РФФИ 20-04-60078 Вирусы Разработка мультимасштабных сетевых математических моделей развития коронавирусных эпидемий с учетом особенностей современной коммуникационной инфраструктуры

Наиболее значимые публикации сотрудников лаборатории

2023

Публикации в научных журналах

Lobov S.A., Mikhailov A.N., Berdnikova E.S., Makarov V.A., Kazantsev V.B. Spatial Computing in Modular Spiking Neural Networks with a Robotic Embodiment. 2023, 11. // Mathematics. V. 11(1). 2023. P. 234.

2022

Труды (тезисы) конференции

Mitin I.V., Korotaev R.A., Tschur N., Kastalskiy I.A., Gordleeva S.Yu., Lobov S.A., Kazantsev V.B. Modeling Biomorphic Robotic Fish Swimming: Simulations and Experiments // In International Conference on Interactive Collaborative Robotics (ICR 2022) (Springer, Cham). In International Conference on Interactive Collaborative Robotics (ICR 2022) (Springer, Cham). – Lecture Notes in Computer Science. – V. 13719. – P. 189-198. 2022. P. 189-198.
Stepasyuk V.Yu., Makarov V.A., Lobov S.A., Kazantsev V.B. Synaptic scaling as an essential component of Hebbian learning // 2022 6th Scientific School Dynamics of Complex Networks and their Applications (DCNA). 2022 6th Scientific School Dynamics of Complex Networks and their Applications (DCNA), Kaliningrad, Russia, 2022, pp. 270-273. 2022. P. 270-273.
Zharinov A.I., Kurganov D.P., Potapov I.A., Khoruzhko A.M., Kazantsev V.B., Lobov S.A. Self-organizing CPGs in the control loop of a biomorphic fish robot // 2022 Fourth International Conference Neurotechnologies and Neurointerfaces (CNN). 2022 Fourth International Conference Neurotechnologies and Neurointerfaces (CNN), Kaliningrad, Russia, 2022, pp. 219-222. 2022. P. 219-222.

Публикации в научных журналах

Makarov V.A., Lobov S.A., Shchanikov S.A., Mikhaylov A.N., Kazantsev V.B. Toward Reflective Spiking Neural Networks Exploiting Memristive Devices // Frontiers in Computational Neuroscience. V. 16. 2022. P. 859874.
Mitin I.V., Korotaev R.A., Ermolaev A., Mironov V.I., Lobov S.A., Kazantsev V.B. Bioinspired Propulsion System for a Thunniform Robotic Fish. // Biomimetics. V. 7(4). 2022. P. 215.

2021

Труды (тезисы) конференции

Lobov S.A., Zharinov A.I., Semenova O.A., Kazantsev V.B. Topological classification of population activity in spiking neural network // Proceedings of SPIE: Saratov Fall Meeting 2020: Computations and Data Analysis: from Molecular Processes to Brain Functions. SPIE, Bellingham, WA, USA, 11847. 2021. P. 1184702.

Публикации в научных журналах

Bazhanova M.V., Gordleeva S.Yu., Kazantsev V.B., Lobov S.A. Control of network bursting discharges by local electrical stimulation in spiking neuron network // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Prikladnaya Nelineynaya Dinamika. № 3. V. 29. 2021. P. 428-439.
Lobov S.A., Zharinov A.I., Makarov V.A., Kazantsev V.B. Spatial Memory in a Spiking Neural Network with Robot Embodiment // Sensors. № 8. V. 21. 2021. P. 2678.