nest simulator

ニューラル シミュレーション ツール - NEST

NEST は、個々のニューロンの正確な形態ではなく、ニューラル システムのダイナミクス、サイズ、構造に焦点を当てたスパイク ニューラル ネットワーク モデル用のシミュレーターです。 NEST の開発は、NEST Initiative によって調整されています。 NEST Initiative に関する一般情報は、NEST Initiative のホームページ (https://www.nest-initiative.org) でご覧いただけます。

NEST は、次のようなあらゆるサイズのスパイキング ニューロンのネットワークに最適です。

• 哺乳類の視覚野や聴覚野などの情報処理モデル、

• ネットワーク活動ダイナミクスのモデル (例: 層状皮質ネットワークや平衡ランダム ネットワーク)

• 学習と可塑性のモデル。

著作権情報については、 LICENSEファイルおよびソース ファイルの情報ヘッダーを参照してください。

NEST を使用するにはどうすればよいですか?

NEST は、Python 経由 (PyNEST) またはスタンドアロン アプリケーション (nest) として使用できます。 PyNEST は、NEST のシミュレーション カーネルにアクセスできるようにする一連のコマンドを Python インタープリターに提供します。これらのコマンドを使用して、ネットワーク シミュレーションを記述して実行します。また、ニューラル シミュレーションを定式化して実行するためのシミュレーターに依存しない Python コマンドのセットである PyNN で PyNEST を補完することもできます。 Python でシミュレーションを定義すると、実際のシミュレーションは C++ で記述された NEST の高度に最適化されたシミュレーション カーネル内で実行されます。

NEST シミュレーションは、コンピューター内で行われる電気生理学的実験のロジックに従おうとしますが、調査対象の神経システムは実験者が定義する必要があるという点が異なります。

神経系は、おそらく多数のニューロンとその接続によって定義されます。 NEST ネットワークでは、異なるニューロン モデルとシナプス モデルが共存できます。任意の 2 つのニューロンは、異なるプロパティを持つ複数の接続を持つことができます。したがって、接続性は一般に、重みや接続性行列ではなく、隣接リストとして記述できます。

ネットワークのダイナミクスを操作または観察するために、実験者は、実験で見つかったさまざまな機器 (測定および刺激用) を表す、いわゆるデバイスを定義できます。これらのデバイスは、データをメモリまたはファイルに書き込みます。

NEST は拡張可能で、ニューロン、シナプス、デバイスの新しいモデルを追加できます。

NEST の使用を開始するには、ドキュメント ページのチュートリアルを参照してください。

NEST を使用する必要があるのはなぜですか?

NEST の機能の詳細については、完全な機能概要をお読みください。

• NEST は 50 を超えるニューロン モデルを提供し、その多くは公開されています。 Izhikevich モデルや AdEx モデルから Hodgkin-Huxley モデルまで、電流またはコンダクタンス ベースのシナプスを備えたシンプルな積分して発火するニューロンからお選びいただけます。

• NEST は、短期可塑性 (Tsodyks および Markram) やスパイクタイミング依存可塑性 (STDP) のさまざまなバリエーションを含む 10 を超えるシナプス モデルを提供します。

• NEST には、独自のシミュレーション プロジェクトを開始するのに役立つサンプルが多数用意されています。

• NEST は、アルゴリズムによって決定された接続からデータ駆動型の接続まで、大規模なネットワークを定義および接続するための便利で効率的なコマンドを提供します。

• NEST を使用すると、シミュレーション中にいつでも各ニューロンと各接続の状態を検査および変更できます。

• NEST は高速でメモリ効率が高いです。ユーザーの介入を最小限に抑えながら、マルチコア コンピューターとコンピューティング クラスターを最大限に活用します。

• NEST は、MacBook からスーパーコンピューターに至るまで、幅広い UNIX 系システム上で実行されます。

• NEST には最小限の依存関係があります。本当に必要なのは C++ コンパイラだけです。それ以外はすべてオプションです。

• NEST 開発者は、正しく再現可能なシミュレーションのための高いコード品質基準を維持するために、アジャイルな継続的統合ベースのワークフローを使用しています。

• NEST には、すべてのニューラル シミュレーターに関して最大​​かつ最も経験豊富な開発者コミュニティの 1 つがあります。 NEST は 1994 年に SYNOD という名前で最初にリリースされ、それ以来拡張および改善されてきました。

ライセンス

NEST はオープン ソース ソフトウェアであり、GNU General Public License v2 以降に基づいてライセンスされています。

NEST のインストール

NEST のインストール方法については、オンラインの NEST インストール手順を参照してください。

助けを求める

• NEST インタープリターでhelpコマンドを実行すると、ドキュメントを検索し、使用可能なコマンドの詳細を確認できます。

• NEST の使用法に関する問い合わせについては、NEST ユーザー メーリング リストをご利用ください。

• NEST への Python バインディングに関する情報は${prefix}/share/doc/nest/README.mdにあります。

• NEST の拡張を検討している場合は、NEST への貢献に関する開発者ドキュメントを利用できます。

NESTを引用

仕事で NEST を使用する場合は、NEST を引用してください。

• NEST を引用するためのすべての情報はここで見つけることができます