目的:為腦科學和類腦人工智能提供一個軟件研究平臺。方法:首先,基于預處理后的靜息態(tài)功能磁共振數(shù)據和因果連接法構建因果連接網,利用最小均方誤差算法獲得節(jié)點神經活動預測模型中的回歸系數(shù)。然后,基于因果連接網和預測模型構建虛擬數(shù)字腦。最后,在VC++12.0開發(fā)環(huán)境下,利用C/C++編程語言開發(fā)出能實現(xiàn)虛擬數(shù)字腦各項功能的軟件包。結果:同歐洲的虛擬大腦軟件平臺相比,該軟件包操作簡單,可用于腦科學和類腦人工智能的研究。結論:初步的實踐結果證明了該軟件在腦科學研究中的有效性和實際應用價值。

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【部分圖文】：

圖1虛擬數(shù)字腦軟件包總體框架

實現(xiàn)虛擬數(shù)字腦功能的軟件包總體框架如圖1所示，包括數(shù)據預處理、構建因果連接網、獲得回歸系數(shù)、虛擬數(shù)字腦、輸入刺激信號、單對象腦區(qū)激活結果、單組對象腦區(qū)激活結果、兩組對象激活結果比較、腦區(qū)間最短因果連接路徑、三維重建和可視化、多平面重建和可視化。數(shù)據預處理主要包括時間校正、頭動校正....

圖2添加菜單項及其子項的示意圖

(3）在菜單欄里面添加菜單項“VDB”，如圖2b所示，在該菜單項中添加子項“ConstructionandAnalysis”和“Visualization”。為該菜單中的每一個子項添加消息映射函數(shù)。(4）在程序資源里面添加“Virtualdigitalbrain”對話框，....

圖3虛擬數(shù)字腦軟件包運行界面

虛擬數(shù)字腦軟件包開發(fā)完成后，對軟件包進行,調試和測試，圖3是軟件包的運行界面。數(shù)據預處理后，通過在對話框“Virtualdigitalbrain”的控件中設置合適的參數(shù)，并點擊相應的按鈕，可以完成構建因果連接網、獲得回歸系數(shù)、顯示虛擬數(shù)字腦。將任務刺激信號輸入某些腦區(qū)，并點擊....

圖4個體化虛擬數(shù)字腦的顯示

利用泰山醫(yī)學院附屬醫(yī)院影像科提供的NIFTI格式的磁共振醫(yī)學圖像對構建的虛擬數(shù)字腦軟件平臺進行測試。首先進行數(shù)據預處理，然后獲得腦區(qū)間因果連接和節(jié)點神經活動信號預測模型中的回歸系數(shù)，最后構建出虛擬數(shù)字腦。圖4是構建的個體化虛擬數(shù)字腦，其中，不同顏色的球代表不同的布魯?shù)侣X區(qū)，右側....

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