Topographica

Topographica ist ein Softwarepaket für die computergestützte Modellierung neuronaler Karten.
Ziel ist es, den Wissenschaftlern helfen, zu verstehen, Gehirnfunktionen auf der Ebene der topographischen Karten, aus denen sensorische und motorische Systeme.
Topographica ist beabsichtigt, die viele gute Low-Level-Neuron-Simulatoren, die verfügbar sind, wie Genesis und Neuron zu ergänzen. Diese Simulatoren konzentrieren sich auf die Modellierung der detaillierte interne Verhalten der Nervenzellen und kleine Netzwerke von ihnen.
Topographica konzentriert sich stattdessen auf der großräumigen Struktur und Funktion, die nur sichtbar ist, wenn viele Tausende solcher Neuronen in topographische Karten Millionen Verbindungen enthaltende verbunden.
Viele wichtige Phänomene nicht ohne solche großen Netzwerken untersucht werden, einschließlich der zweidimensionalen Organisation der visuellen Orientierung und Bewegungsrichtung Karten und Objektsegmentierung und Gruppierungsverfahren.
Um solche Modelle praktisch, in Topographica die Grundeinheit ist ein Blatt von Neuronen, anstatt ein Neuron oder ein Teil eines Neurons.
Für die meisten Simulationen können die Blätter auf einem hohen Niveau durchgeführt werden, die aus abstrakten Feuerrate oder Integrations- und Brand Neuronen.
Wenn für die Validierung oder für bestimmte Phänomene Bedarf können Topographica einfach mit einem Blatt, das um detailliertere Neuron-Modelle in anderen Simulatoren Schnittstellen erweitert werden.
Weniger detaillierte Blätter können auch temporär eingesetzt werden, zB bei der Interaktion mit dem Modell in Echtzeit.
Überall macht Topographica es einfach, ein angemessenes Maß an Detail und Komplexität zu verwenden, wie sie in der verfügbaren Rechenleistung, Phänomene von Interesse, und die Menge der biologischen Daten für die Validierung zur Verfügung bestimmt.
Das Bild rechts oben zeigt ein Beispiel Topographica Modell der frühen Stadien im visuellen System, Modellierung, wie Retina-Eingang wird durch den Thalamus, primären visuellen Kortex und höheren kortikalen Arealen umgewandelt. Weil Topographica ist ein Mehrzweck-Karte Simulator, es unterstützt auch andere sensorische Modalität, die in topographischen Karten, wie Touch und Hören sowie Motorbereiche organisiert ist.
Topographica steht zum Download frei verfügbar und ist ein Open Source Projekt, dessen Fähigkeiten erweitert und von jedem Benutzer geändert werden. Wir freuen uns über Beiträge der Nutzer und laden interessierte Personen, um unsere global verteilten Entwicklungsteam beizutreten.
Obwohl der Code ist immer noch unter sehr aktiver Entwicklung ist es im täglichen Einsatz in zahlreichen Forschungsprojekten und akademischen Klassen.
Angesichts der Schnelllebigkeit der aktuellen Entwicklung, wobei ein Entwickler ist wahrscheinlich der beste Weg, um mit all den Veränderungen Schritt zu halten.