基于matlab gui的脑网络仿真平台构建与分析

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于MATLABGUI的脑网络仿真平台构建与分析论文作者：张瑛雪学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：生物医学工程指导教师：徐桂芝职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金资助项目（51377045）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofBiomedicalEngineeringCONSTRUCTIONANDANALYSISOFTHEBRAINNETWORKSIMULATIONPLATFORMBASEDONMA

2、TLABGUIbyZhangYingxueSupervisor:Prof.XuGuizhiNovember2016ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.51377045原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体己经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性

3、声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：旆嘆日期：於关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流：学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：ｗ导师签名：曰期：摘要近年来，随着欧美等国陆续启动脑计划的研究，人类脑科学的研究在全球掀起新

4、的热潮。大脑是人体内结构和功能最复杂的器官，大脑功能的执行依赖于多个脑区之间的交互，因此需要从全脑尺度研究大脑的机制和病变原理。脑网络可以从结构学、形态学等多角度研究脑的结构和功能以及与疾病的关系，成为脑科学研究的主流方向之一。对于脑网络的研究，不仅要求掌握必要的医学知识，还要具备信号处理分析技术，这种多学科的交叉融合需要研究者具有较高的科研素养，因此搭建操作简便，直观显示的脑网络平台，把大脑功能进行可视化，对于科研工作具有重要意义。本文基于MATLABGUI，使用MATLAB语言编写核心代码，搭建脑网络仿真平台，其操作直观简便，使用者极易掌握，且脑电数据处理分析方法均

5、为脑科学研究中可靠又先进的方法，对脑网络的构建与分析具有重要的意义。本文的主要内容如下：1、平台的主界面设计与搭建。基于MATLABGUI实现合理的主界面布局，完成各模块具体功能设计，并实现脑网络仿真过程中的交互和可视化，同时为用户二次开发提供平台接口。2、平台具体功能实现。根据平台处理模块设计实现的功能，包括有：脑电数据的输入和预处理、选取合适的处理分析方法、求邻接矩阵并构建大脑网络连接图、利用复杂网络的网络属性对脑网络进行拓扑分析。3、使用平台进行实例分析。利用MATLABGUI搭建的脑网络仿真平台，对比分析不同频率磁刺激足三里穴时的脑电数据的各通道节点之间的关联特

6、性、邻接矩阵和脑网络连接情况，并探索其脑网络属性的影响。本文的研究工作是基于MATLABGUI的脑网络仿真平台的构建与分析，通过编排合理的界面实现功能整合，搭建出界面简洁、操作方便、可靠度高的适用于科研的脑网络仿真平台。随着脑网络研究的进一步深入探索，在实际应用中不断添加新的功能进行辅助，更大限度的发挥平台的作用。关键词：脑网络MATLABGUI磁刺激脑电数据IABSTRACTInrecentyears,humanbrainprojecthasbeenlaunchedinEuropeandUSA.Andanewupsurgeofresearchonthebrainsci

7、enceissetupinglobal.Thebrainisthemostcomplexorgansofhumanbodybothinstructureandfunction.Thefunctionsofthebrainisalwaysrelyonextensiveinteractionbetweenmultiplebrainregions,thusitisextremelynecessarytostudythefunctionofthebrainfromtheperspectiveofthenetwork.Brainnetworksca