Jednou z důležitých úloh při zkoumání struktury sledu akčních potenciálů je odhad tzv. firing rate funkce. Cílem článku je popsat možné zrychlení algoritmu, který může být pro tento odhad použit. Protože neexistuje jednoznačná metoda, kterak firing rate funkci odvodit, bylo navržené celé spektrum odlišných strategií. Jedna z populárních metod odhadu je konvoluce sledu akčních potenciálů gaussovským jádrem s patřičnou šířkou. Výběr konkrétního jádra a šířky je obvykle diskutabilní a autoři v nedávném článku [1] navrhují přesný algoritmus pro výpočet optimální šířky pro (nejen) gaussovská jádra. Pro rozsáhlejší množinu vstupních dat je elementární verze algoritmu bohužel neefektivní z hlediska času potřebného pro výpočet. V příspěvku navrhujeme vylepšenou implementaci algoritmu, která je efektivní i pro velká množství vstupních dat. Na konkrétních výsledcích implementovaného algoritmu bylo demonstrováno dosažené zrychlení, což potvrzuje vhodnost navrhované metody.

One of the important tasks in the spike train analysis is to estimate the underlying firing rate function. The aim of this article is to improve the time performance of an algorithm which can be used for the estimation. As there is no unique way how to infer the firing rate function, several different methods have been proposed. A popular method how to estimate this function is the convolution of a spike train with Gaussian kernel with appropriate kernel bandwidth. The definition of what “appropriate” means remains a matter of discussion and a recent paper [1] proposes a method how to exactly compute optimal bandwidth under certain conditions. For large sets of spike train data the elementary version of the algorithm is unfortunately too inefficient in terms of computational time complexity. We present a refined version of the algorithm which in turn allows us to use the original method even for large data sets. The achieved performance improvement is demonstrated on a particular results and shows usability of the proposed method.

Institute of Physiology Academy of Sciences of the Czech Republic

Zrychlení algoritmu pro nalezení optimální šířky jádra v analýze sledu akčních potenciálů

Citace poskytuje Crossref.org

Lit.: 10