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嗅觉系统包括鼻腔中的感受细胞、嗅球以及接受嗅球信号的溴皮层。 嗅球是感受信息从溴区传到大脑其他部位的入口，也是实现气味信息编码与识别的关键部位。 嗅觉的定量研究中，有 Freeman 根据嗅觉系统的解剖结构建立起来的神经网络模型。 以下关于 Freeman 研究工作的概括介绍来自《嗅觉识别模型研究新进展》（郑茜茜 ●K系列模型 Freeman等在其长期的神经生物学实验基础上，根据嗅觉系统的生理解剖结构以及嗅觉系统各层次不同神经元集合的电发放特性，建立了一套非线性神经网络模型——K系列模型和一组常微分方程。 K系列模型对于嗅觉神经系统的研究是基于神经团理论的，即认为相似的神经元组成的细胞团具有相似的功能 和一致的特性，可以作为整个神经系统中的组成模块。K系列神经网络模型采用分层的拓扑结构来描述嗅觉系 统，由低级到高级依次为:组成和功能都很相近的神经细胞团簇模型（K0）、少数的神经团簇模型（KⅠ）、神经元集合（KⅡ）、整个嗅觉系统的神经网络（KⅢ）四个层次。每一个模型都由比它低级的模型作为单元而组成。 K系列模型比较完整地描述了整个嗅觉神经系统，同时从非线性神经动力学的角度对神经系统中信息传递、处 理、学习和记忆的工作机制提出了独特的解释。 这套模型在对兔子的嗅神经电生理信号以及嗅皮层的EEG信号的模拟中取得了很好的效果，可以用来解释一些嗅觉信息的处理机制。 K系列模型最新的研究是KⅣ模型，KⅣ模型是在对KⅢ模型以及对低等动物脑结构的研究基础上，对于低等动 物前脑的模拟，KⅣ模型由多个KⅢ模型整合而成，可以实现比KⅢ模型更高级的人工智能。这个模型主要包括四大部分：外周感觉神经系统、内部感觉神经系统、海马结构以及运动神经系统。 我们从 Freeman  第一部分：感受器（R），输入的气味表示为感受器的刺激，其后是神经纤维（PON）； 第二部分：嗅球（OB），嗅球内有三种细胞：小球外周神经元 P 、僧帽细胞 M 和颗粒细胞 G 。它们与感受器 第三部分：前溴核（AON），其中的锥状细胞有两种类型：兴奋性（E）和抑制性（I）； 第四部分：上皮梨状皮层（PC），它也有两种类型的细胞：兴奋型（A）和抑制型（B）； 来自感受器的信息输入到球旁细胞（P）和僧帽细胞（M）上。僧帽细胞将信息向颗粒细胞（G）和前溴核进行传递，嗅球的输出经横向溴通道（LOT）传导到前溴核和梨状皮层（PC）。梨状皮层的输出经深部锥细胞 （C）进入外囊（EC），同时也反馈回嗅球和前溴核，如此构成一个复杂的网络。 Freeman 在不会丢失嗅觉的主要特性下，简化了这个系统，形成一个神经网络的拓扑图：  这就是 Freeman 的KIII模型，我们从这个模型开始探讨。 Freeman 的工作是常见的科学方法，就是将复杂的解剖学嗅球与神经网络简化为 KIII模型，简化必然带来丧失 脉冲密度变换为电位（波），然后又把电位（波）变换为本身输出的神经脉冲密度。
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