Entwicklung eines Neuronen–Demonstrators für das Huber–Braun–Modell

Abstract

Die Studienarbeit beschreibt die Entwicklung eines Neuronen-Demonstrators für das Huber-Braun-Modell. Hierbei handelt es sich um ein detailliertes Neuronenmodell zur mathematischen Beschreibung des Verhaltens einer Nervenzelle, welches in digitaler Form auf einem FPGA implementiert ist. Eine derartig nachgebildete Nervenzelle liefert an ihrem Ausgang einen Membranpotentialverlauf im Gleitkommaformat, der im Modell über insgesamt 3 Parameter beeinflusst werden kann: Umgebungstemperatur, Rauschanteil und Injektionsstrom. Aufgabe des als FPGA-Aufsteckplatine ausgeführten Neuronen-Demonstrators ist es, diese Parameter zu erfassen, über eine asynchrone Schnittstelle zum FPGA zu senden und zusätzlich die aktuellen Parameterwerte auf einem Grafikdisplay anzuzeigen. Weiterhin muss die Hardware die vom FPGA im Gleitkommaformat berechnete Zellreaktion entgegennehmen und in ein analoges Spannungssignal konvertieren, welches direkt mit einem Oszilloskop sichtbar gemacht werden kann.