周莫红;林玉涛 强迫FitzHugh-Nagumo方程的奇异动力学行为。 (英语) Zbl 0867.34034号 计算。数学。申请。 32,第10号,109-124(1996)。 摘要:利用Poincaré映射和数值延拓方法研究了空间钳制的FitzHugh-Nagumo神经模型在形式为(I_0+I\cos\gamma-t)的刺激电流作用下的行为。如果\(I=0\),已知当\(I_0\)既不太小也不太大时会发生Hopf分岔。如果选择接近Hopf分叉振荡固有频率的(伽马),则数值上观察到一系列随(I)变化的奇异现象。让(2\pi\lambda/\gamma)表示我们观察到的一般周期。然后,该场景由两类周期添加分支组成。第一类由一系列滞回组成,(lambda-to-lambda+2)周期加法,从(I=0+\)处的\(lambda=1\)开始,到某个有限的\(I\)处结束,例如\(I_*\),作为\(lampda-to-infty)。第二类包含多个级别的周期添加分支。顶层包含一个序列\(\lambda\到\lambda+1),周期加法从\(\lambda=2\)开始,在\(I=I_*\)。从这个序列中,导出了(m到m+n到n)的层次结构,它们之间的周期相加。这种规律有时会被一系列混乱所打断。这类分叉也终止于一些有限的\(I\)。随后产生谐波共振。李亚普诺夫指数、功率谱和分形维数用于协助这些观测。 引用于8文件 MSC公司: 37倍X 动力系统与遍历理论 92C20美元 神经生物学 34C23型 常微分方程的分岔理论 92B05型 普通生物学和生物数学 92B20型 生物研究、人工生命和相关主题中的神经网络 关键词:FitzHugh-Nagumo方程;双稳态;混乱;霍普夫分岔;周期加性分岔;Lyapunov指数;功率谱;分形维数 软件:讯号处理工具箱;pchip芯片;ODEPACK代码包;UNCMND公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.-H.Chou}和\textit{Y.-T.Lin},计算机。数学。申请。32,第10号,109--124(1996;Zbl 0867.34034) 全文: 内政部 参考文献: [1] FitzHugh,R.,神经膜理论模型中的冲动和生理状态,生物物理杂志,1445-466(1961) [2] Nagumo,J.S。;Arimoto,S。;Yoshizawa,S.,《模拟神经轴突的主动脉冲传输线》(Proc.IRE,50(1962)),2061-2070 [3] 霍奇金,A.L。;Huxley,A.F.,《膜电流的定量描述及其在神经传导和兴奋中的应用》,《生理学杂志》。(伦敦),117500-544(1952) [4] Rinzel,J.,《神经生物学模型》(Hoppenstead,F.C.,《生理学的数学方面》,《应用数学中的法学》,19(1981),Amer。数学。Soc:美国。数学。Soc Providence,RI),281-297年·Zbl 0466.92005号 [5] Murray,J.D.(数学生物学,生物数学19(1989),Springer-Verlag)·Zbl 0682.92001号 [6] Chou,M.H.,FitzHugh-Nagumo神经模型Hopf分叉的计算机辅助实验,计算机数学。应用。,29, 10, 19-33 (1995) ·Zbl 0820.92003号 [7] 范德波尔,B。;范德马克,J.,《频率解复用》,《自然》,120,3019,363-364(1927) [8] 肯尼迪,M.P。;Chua,L.O.,范德波尔与混沌,IEEE Trans。电路系统。,CAS-3319974-980(1986) [9] Hindmarsh,A.C.,ODEPACK,ODE解算器的系统化集合,(Stepleman,R.S.;等,科学计算(1983),北荷兰人),55-64 [10] 卡哈纳,D。;莫勒,C。;Nash,S.,《数值方法与软件》(1989),普伦蒂斯·霍尔·兹比尔074465002 [11] Tongue,B.H.,关于通过插值单元映射获得全局非线性系统特性,Physica,28D,401-408(1987) [12] Hsu,C.S.,《细胞到细胞映射:非线性系统的全局分析方法》(1987),Springer-Verlag·Zbl 0632.58002号 [13] Chou,M.H.,《非线性系统的改进细胞-细胞映射方法》,计算机数学。应用。,25, 8, 47-57 (1993) ·Zbl 0776.65050号 [14] Chou,M.H.,由FitzHugh-Nagumo方程控制的反应扩散系统中的Hopf分岔,计算机数学。应用。,23, 10, 85-97 (1992) ·Zbl 0788.65093号 [15] 丹尼斯,J.E。;Schnabel,R.B.,无约束优化和非线性方程的数值方法(1983),普伦蒂斯·霍尔·Zbl 0579.65058号 [16] Keller,H.B.,分岔问题数值方法讲座(1987),塔塔基础研究所·Zbl 0656.65063号 [17] 贝克,G.L。;Gollub,J.P.,《混沌动力学:导论》(1990),剑桥大学出版社·Zbl 0712.58002号 [18] 克劳斯,T.P。;舒尔,L。;Little,J.N.,《用于MATLAB的信号处理工具箱》(1994年),The MathWorks Inc 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。