噪声作用下的化学突触耦合神经元系统的同步

研究了Hindmarsh-Rose神经元的化学突触耦合同步问题,以及高斯白噪声对耦合神经元系统同步的影响。研究发现:耦合强度可以影响耦合神经元系统的放电活动以及耦合神经元系统之间的同步状态。通过调整耦合神经元系统之间的耦合强度,可以使得两个神经元系统从非同步的神经元系统变为同步的神经元系统。同时也发现,适当的噪声可以促使非同步的Hindmarsh-Rose神经元电突触耦合发生同步行为,诱发化学突触耦合神经元系统同步的发生。     

典型混沌系统的噪声诱导与增强同步

研究了典型混沌系统在噪声影响下的完全同步问题,包括噪声诱导同步和噪声增强同步两种情形,并以新近提出的Liu混沌系统为例进行了讨论。进一步,本文还在一般的线性耦合框架下,针对混沌系统完全同步问题,详细讨论了噪声强度和耦合强度之间的关系。研究发现：噪声强度和耦合强度两因素对于实现混沌同步均起着积极的作用。数值仿真进一步证明了这一观点。     

典型混沌系统的噪声诱导与增强同步(英文)

研究了典型混沌系统在噪声影响下的完全同步问题,包括噪声诱导同步和噪声增强同步两种情形,并以新近提出的Liu混沌系统为例进行了讨论。进一步,本文还在一般的线性耦合框架下,针对混沌系统完全同步问题,详细讨论了噪声强度和耦合强度之间的关系。研究发现:噪声强度和耦合强度两因素对于实现混沌同步均起着积极的作用。数值仿真进一步证明了这一观点。     

基于混沌同步与自适应控制的神经元模型参数估计

提出一种基于混沌同步和自适应控制的方法,从神经元的动作电位序列估计神经元模型的所有参数.研究了系统参数扰动对参数估计的影响,得到测量噪声强度与参数估计精度的关系.数值仿真表明该方法能很好跟随参数的扰动.随着测量噪声强度增加,参数估计精度越低.     

二维映射神经元网络同步

实验研究发现神经元的电活动有静息态、激发态以及簇发态的特征．利用简单的二维映射神经元模型构造规则网络来研究神经元网络放电的同步机制．通过计算同步因子探讨神经元网络同步,分析了耦合强度对神经元网络同步的影响．     

色噪声作用下耦合神经元网络的相干共振

研究了色噪声作用下耦合(FHN)神经元模型的相干共振现象。运用改进的四阶随机龙格-库塔法,计算了神经元膜电压分布和神经元点火峰峰间隔的变差系数。结果表明,神经元点火峰峰间隔的变差系数是色噪声强度、色噪声相关率和耦合神经元个数的非单调函数;存在最优的色噪声强度、色噪声相关率和耦合神经元个数,使得神经元点火峰峰间隔的变差系数出现极小值(即为相干共振)。讨论了色噪声强度、色噪声相关率和耦合神经元个数对系统相干性的影响。     

一类神经元耦合系统的同步行为

针对一类生物神经元模型,在链式耦合方式下,根据稳定性理论和矩阵知识给出了达到完全同步的耦合强度的理论值。数值仿真验证了全同神经元和非同神经元在链式耦合下相位差随耦合强度变化,得到了完全同步所需耦合强度的临界值。     

噪声激励的神经元振荡转换

由于离子通道的随机波动和突触的相互作用等因素,大脑神经元中不可避免地存在噪声.噪声会影响神经元活动和神经信息处理,但其在神经元振荡模式转换中的作用仍不清楚.为此,该文采用神经计算建模的方法,应用扩展HH模型模拟神经元的电活动,探究噪声对神经元振荡模式的影响.通过数值仿真,结果表明噪声强度的改变会引起神经元不同振荡模式之...     

基于混沌同步与自适应控制的神经元模型参数估计

提出一种基于混沌同步和自适应控制的方法，从神经元的动作电位序列估计神经元模型的所有参数．研究了系统参数扰动对参数估计的影响，得到测量噪声强度与参数估计精度的关系．数值仿真表明该方法能很好跟随参数的扰动．随着测量噪声强度增加，参数估计精度越低．     

平均场耦合的Hindmarsh-Rose神经元相同步

本文主要研究两个初始条件、参数都不同的Hindmarsh—Rose神经元,在平均场作为刺激强度的条件下的运动形态。研究表明:当这种刺激强度达到某一范围时,两神经元可以由互不相关达到相位同步。本文分析了两个神经元的相位差、平均频率差、关联函数、相关系数随耦合强度的变化,分析表明当耦合强度增大一定值得时候,这些指标都发生了趋向相同步的变化。这种耦合方式更符合生物体内的实际情况因而对研究神经元的放电有一定的作用。     

时滞反馈混沌同步及其抗噪优越性

噪声抑制是混沌同步通信急于要解决的关键问题之一。混沌系统的反馈同步一般采用非时滞反馈方式,该文提出了混沌系统时滞反馈同步抑噪的方法,并以Lorenz混沌系统为例,证明了驱动系统和响应系统均为Lorenz混沌系统时,采用时滞反馈控制,驱动系统和响应系统同步稳定的充分条件。文中将时滞反馈控制同步用于噪声抑制,表明效果比一般同步方式好很多。通过模拟存在信道噪声的情况下,采用Lorenz系统用参数调制进行信号传输,证实了时滞反馈同步的抗噪优越性。     

不连续耦合的时滞复杂动态网络的同步

基于李雅普诺夫稳定性理论,对不连续耦合的时滞复杂动态网络进行分析,得到网络同步的充分条件,并且给出网络实现同步时滞的上界估计。研究表明:即使网络之间的耦合是不连续的,只要时滞满足一定条件,网络也可以实现同步,且网络容许的时滞上界与耦合强度、网络代数连通性以及耦合的开关率相关。数值模拟中利用Ikeda系统作为节点动力学,采用误差函数作为网络同步性指标,给出网络同步误差演化轨迹和各状态的演化轨迹,并进一步分析控制参数对同步速度的影响,模拟结果验证了理论结果的正确性。     

超混沌Lorenz系统的线性与非线性耦合同步

通过理论分析与数值仿真,分别实现了一类超混沌系统的线性与非线性反馈控制耦合同步．利用超混沌系统的最大Lyapunov指数确定反馈控制系数需满足的取值范围,实现线性耦合同步．对于非线性耦合同步,则是基于对Lyapunov方法的理论讨论,给出超混沌系统在全局范围内实现同步的充分条件．     

基于采样限幅的超混沌同步方案

对Pecora和Carroll提出的驱动－响应混沌同步方法进行了改进,将发送信号进行采样限幅后驱动接收端混沌系统,可使收发两端的混沌系统达到同步,讨论了限幅幅度和噪声对同步性能的影响,应用本同步方法可提高系统的保密性能,节约系统资源,消除过大信号分最对系统的影响。给出了仿真实验结果。     

Electrical activities of neural systems exposed to sinusoidal induced electric field with random phase

The brain neural system is often disturbed by electromagnetic and noise environments, and research on dynamic response of its interaction has received extensive attention. This paper investigates electrical activity of Morris-Lecar neural systems exposed to sinusoidal induced electric field(IEF) with random phase generated by electromagnetic effect. By introducing a membrane depolarization model under the effect of random IEF, transition state of firing patterns, including mixed-mode oscillations(MMOs) with layered inter-spike intervals(ISI) and intermittency with a power law distribution in probability density function of ISI, is obtained in a single neuron. Considering the synergistic effects of frequency and noise, coherence resonance is performed by phase noise of IEF under certain parameter conditions. For the neural network without any internal coupling, we demonstrate that synchronous oscillations can be induced by IEF coupling, and suppression of synchronous spiking is achieved effectively by phase noise of IEF. Results of the study enrich the dynamical response to electromagnetic induction and provide insights into mechanisms of noise affecting information coding and transmission in neural systems.     

耦合混沌系统族串行广义同步研究

混沌同步及Lorenz三维自治混沌系统族概念自提出后,一直是混沌和控制领域研究热点。针对混沌系统族的差值耦合研究了耦合混沌系统的广义同步现象,利用差分方程采用串行工作方式求解广义同步。实验结果证明Lorenz混沌系统的同步性,并且只有当参数α=0．8时,两个耦合系统实现稳定。同时根据研究成果给出进一步研究目标。     

同步叠加平均算法抑制噪声的Labview实现

在光纤传感系统中,微弱的信号经常淹没在噪声中。为了很好地实现对光纤传感系统中小信号的检测,必须对光纤传感系统中的噪声进行消噪处理。实验中采用了同步叠加平均消噪法。论文对同步叠加平均消噪方法进行了系统的研究。首先用LabView对叠加平均算法进行了仿真,其次通过对采集卡编程实现了信号采集,并用此方法实现了对带噪信号的消噪处理,最后对实验结果进行了分析。实验结果证明了此方法具有实用价值。     

时间延迟双向耦合的混沌系统的同步与控制

针对双向耦合的两个混沌系统的同步问题，提出了一种新的基于时间延迟反馈的双向耦合的混沌系统同步方法.假设驱动系统和响应系统的耦合系数保持相同，且状态为线性耦合.基于Lyapunov稳定性理论，根据同步模型的误差动力学系统给出了同步条件.通过求解Riccati方程，得到混沌系统实现同步的耦合参数范围.选择合适的延迟时间，研究了响应系统的状态与驱动系统的状态的相互影响.结果表明，在参数范围内，可以保证了系统的同步，能对系统实现控制.通过改变控制信号的延迟时间，同步了耦合混沌系统的轨道，系统能被镇定到不稳定不动点或周期轨道上.