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.idea
CreateData
Izhikevich
TcpTransport
.gitignore
LICENSE
README.md
SimulatorRun.go

导出统计结果：各用户提交统计信息

# SNNGo

[TOC]

## 1、介绍

SNNGo是基于Go语言的后台脉冲神经网络模拟器。其可以接受来自前端PySNNGo传送过来的神经网络拓扑以及网络数据，对所设定的时间周期，时间步长进行脉冲神经网络的模拟并将模拟数据返回前端。

## 2、环境

Go 1.15.1 最佳

## 3、环境配置

### 3.1 Go语言环境

#### 3.1.1 Windows系统

该项目所使用的Go语言版本是1.15.1

**（1）Go语言官网**

> https://golang.org/

**（2）谷歌中国官网**（访问速度快）

> https://golang.google.cn/

**（3）安装**

选择其中一个版本go进行下载安装，项目所使用的Go语言版本是windows64位的1.15.1版本，所以安装包名如下：

> go1.15.1.windows-amd64.msi

**（4）环境变量**

安装完毕后，进行环境变量的配置。

GOROOT：在系统环境变量PATH中添加GOROOT系统变量

> 变量名：GOROOT
>
> 变量值：Go语言安装目录，例如 D:\Go\

GOPATH：自创建一个Go工作目录，在系统环境变量PATH中添加GOPATH系统变量

> 变量名：GOPATH
>
> 变量值：Go语言工作目录，例如 D:\Go\GoWorkSpace

当在终端输入go命令时，进入到go终端则安装成功。

**（5） 第三方依赖包安装**

项目中Go的第三方依赖包只有一个：gojsonq，可以用以下命令下载得：

> go get github.com/thedevsaddam/gojsonq

#### 3.1.2 Linux系统

**（1）安装**

在终端中输入下载go命令，默认下载的是上次apt更新后最新版：

> sudo apt-get install golang-go

如果无法在终端下载，可以到官网https://golang.google.cn/下载压缩安装包

> go1.15.1.linux.amd64.tar.gz

**（2）环境变量**

安装完毕后，进行环境变量的配置，才可以在全局使用go命令。

在系统环境变量配置文件中添加GO环境变量：在配置文件**`~/.bashrc`** 或者 **`/etc/profile`**末尾加入以下语句：

> export GOROOT=/usr/local/go                            #GOROOT是系统上安装Go软件包的位置。 
>
> export GOPATH=/home/hadoop/GOPATH       #GOPATH是工作目录的位置。 
>
> export PATH=$GOPATH/bin:$GOROOT/bin:$PATH

添加后重启配置文件**`source ~/.bashrc`**或**`source /etc/profile`**

当在任意位置打开终端输入go version命令时，显示go语言的版本信息则安装且配置成功。

**（3） 第三方依赖包安装**

项目中Go的第三方依赖包只有一个：gojsonq，可以在终端使用命令下载得：

> go get github.com/thedevsaddam/gojsonq

### 3.2 SNNGo环境

目前来说该项目仍在起步阶段，后台运行部分与前端运行部分需要在同一台机器上运行，部署Go语言环境如下所示：

（1）进入[SNNGo](https://code.ihub.org.cn/projects/4407/repository/SNNGo)项目目录当中，下载整个项目文件。

（2）将SNNGo项目文件解压至任意目录当中，推荐放置在GOPATH（也就是Go语言工作目录）中。

（3）测试运行在项目目录中打开终端，运行命令：`go run SimulatorRun.go`。若显示`模拟服务器已开启`，则说明配置成功。

## 4、目录结构

SNNGo:.
│  SimulatorRun.go
│          
├─**CreateData**
│      CreateData.go
│      
├─**Izhikevich**
│      InitNeurons.go
│      InitVariables.go
│      IZKModel.go
│      IZKneuron.go
│      IZKUpdate.go
│      Variables.go
│      
└─**TcpTransport**
        TcpTransport.go

## 5、项目说明

**模块说明**

SNNGo主要有三个模块：数据创建模块、神经元模拟模块、数据传输模块。

> 数据创建模块（CreateData）：根据前端传入的部分参数，创建所需的实际模拟数据。例如模拟丘脑输入信										  			 号高斯随机数生成。

> 神经元模拟模块（Izhikevich）：单个神经元根据参数更新状态。

> 数据传输模块（TcpTransport）：接受前端数据，将模拟数据发送回前端。

**模拟思路**

该项目在实现神经元模拟更新时，利用了Go语言中的轻量级线程goroutine。

每一个神经元绑定了一个协程，一个周期内的网络更新对于神经元来说是并行的。神经元与神经元之间的通信采用Go语言中channel数据类型。例如神经元在向其他神经元发送脉冲数据时，会向神经元结构体中一个channel类型的成员变量Receive输入数据，等到神经元处理阶段时再从其Receive中拿出。

一个神经元的更新分为三个阶段：接收阶段、处理阶段、发送阶段。神经元的每个阶段之间是串行的，但在阶段中是并行的。并行时，所有神经元都应该处于同一个阶段当中，若有神经元提前完成该阶段任务，则需等待其他神经元完成，才能进行下一个阶段。

## 6、开启模拟服务器

进入到SNNGo目录当中，执行以下控制台命令：

```python
go run SimulatorRun.go
```

当显示`模拟服务器已开启`时，说明开启成功，监听等待前端数据发送。

ihub@pcl.ac.cn 鹏城实验室人工智能研究中心