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两层神经网络中延迟诱导的主要节律行为。 (英语) Zbl 1217.92009年9月

摘要:我们构建了一个两层反馈神经网络,从理论上研究对称性和时滞对模式节律行为的影响。首先,通过分析相关的超越特征方程,研究了模型的线性稳定性。其次,利用时滞微分方程的对称分岔理论和标准二面体群的表示理论,我们不仅研究了信号传输的突触延迟对模式形成的影响,同时也得到了关于周期解多分支的自发分岔及其时空模式的一些重要结果。第三,基于规范形方法和中心流形理论,推导了确定Hopf分岔周期解的分岔方向和稳定性的公式。最后,通过一些数值算例和相应的数值模拟验证了所得结果的有效性。

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92B20型 生物研究、人工生命和相关主题中的神经网络
34K18型 泛函微分方程的分岔理论
34K60美元 泛函微分方程模型的定性研究与仿真
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参考文献:

[1] 美国海登,《生理系统的延迟》,《数学生物学杂志》,第8期,第345-364页(1979年)·Zbl 0429.92009号
[2] Babcock,K.L。;Westevelt,R.M.,《简单电子神经网络动力学》,Physica D,28,305-316(1987)
[3] Borisyuk,G.N。;Borisyuk,R.M。;Khibnik,A.I。;Roose,D.,具有不同连接类型的两个耦合神经振荡器的动力学和分岔,《数学生物学公报》,57,6,809-840(1995)·兹比尔0836.92004
[4] 陈,C.W.Y。;Melvill,《人类肢体位移的晚期肌电图反应》,I.脊髓上贡献的证据,脑电图和临床神经生理学,46,173-181(1979)
[5] Chan,C.W.Y。;梅尔维尔,人类肢体位移的晚期肌电图反应。感觉起源,脑电图和临床神经生理学,46182-188(1979)
[6] Chua,L.O。;Yang,L.,《细胞神经网络:理论》,IEEE电路与系统汇刊I,351257-1272(1988)·兹伯利0663.94022
[7] Chua,L.O。;Yang,L.,细胞神经网络:应用,IEEE电路与系统汇刊I,351273-1290(1988)
[8] Cohen,医学硕士。;Grossberg,S.,竞争神经网络全局模式形成和并行存储的绝对稳定性,IEEE系统、人与控制论汇刊,13815-826(1983)·Zbl 0553.92009号
[9] 柯林斯,J.J。;Stewart,I.,耦合生物振子环的群论方法,生物控制论,71,95-103(1994)·Zbl 0804.92009
[10] 库图,R。;Ermentrout,B.,具有适应性的兴奋性和抑制性细胞网络中的模式形成,SIAM应用动力学系统杂志,3,3191-231(2004)·Zbl 1090.34038号
[11] Datko,R.,《确定某些微分方程指数稳定性的程序》,《应用数学季刊》,36,279-292(1978)·Zbl 0405.34051号
[12] Golubitsky,M。;Stewart,I.,对称存在下的Hopf分岔,《理性力学与分析档案》,87,107-165(1985)·Zbl 0588.34030号
[13] Golubitsky,M。;I.斯图尔特。;Schaeffer,D.G.,分岔理论中的奇点和群(1988),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0691.58003号
[14] Grillner,S.,脊椎动物的运动:中枢机制和反射相互作用,《生理评论》,55,247-304(1975)
[15] Grillner,S.,《两足动物、四足动物和鱼类的运动控制》(Brooks,V.B.,《生理学手册》,生理学手册,第1节:神经系统,第二卷:运动控制(1981年),美国生理学会:美国生理学会贝塞斯达),1179-1236
[16] Grillner,S.,脊椎动物节律运动行为的神经生物学基础,《科学》,228143-149(1985)
[17] 郭,S。;Huang,L.,Hopf在具有延迟的神经元环中分岔周期轨道,Physica D,183,19-44(2003)·Zbl 1041.68079号
[18] 郭,S。;Huang,L.,时滞神经元环中非线性波的稳定性,微分方程杂志,236343-374(2007)·Zbl 1132.34048号
[19] 郭,S。;Lamb,J.S.W.,中立型泛函微分方程的等变Hopf分支,美国数学学会学报,1362031-2041(2008)·Zbl 1149.34045号
[20] Hammond,P.H.,《事先指导受试者对明显非自愿神经肌肉反应的影响》,《生理学杂志》,132,17-18(1956)
[21] Hansel,D。;马托,G。;Meunier,C.,弱耦合Hodgkin-Huxley神经元的相动力学,《欧洲物理快报》,23,367-372(1993)
[22] Hindmarsh,J.L。;Rose,R.M.,使用两个一阶微分方程的神经冲动模型,《自然》,296162-164(1982)
[23] Izhikevich,E.M.,《神经科学中的动力学系统:兴奋性和爆发的几何学》(2007年),麻省理工学院出版社:麻省理学院出版社,剑桥
[24] 卡瓦托,M。;Sokabe,M。;铃木,R.,由电突触引起的神经元的协同和对抗,生物控制论,34,81-89(1979)·Zbl 0407.92010年
[25] 马库斯,C.M。;Westervelt,R.M.,《具有延迟的模拟神经网络的稳定性》,《物理学评论A》,39,347-359(1989)
[26] Pakdaman,K。;Grotta-Ragazzo,C。;马耳他,C.P。;O·阿里诺。;Vibert,J.F.,延迟对两个神经元系统中吸引池边界的影响,神经网络,11,509-519(1998)
[27] Pearson,K.G.,脊椎动物和无脊椎动物运动控制的共同原理,神经科学年度评论,16265-297(1993)
[28] 谢尔,L.P。;Campbell,S.A.,具有多重时滞的两个耦合神经元系统的稳定性、分岔和多稳定性,SIAM应用数学杂志,61673-700(2000)·Zbl 0992.92013号
[29] 宋,S.-M。;Waldron,K.J.,《行走的机器:自适应悬架车辆》(1989),麻省理工学院出版社:麻省理学学院出版社剑桥
[30] 萨瑟兰,I.E。;Ullner,M.K.,《沥青上的足迹》,《国际机器人研究杂志》,3,29-36(1984)
[31] Swift,J.W.,具有平方对称性的Hopf分岔,非线性,1333-377(1988)·Zbl 0657.58023号
[32] Wilson,H.R。;Cowan,J.D.,模型神经元局部群体中的兴奋性和抑制性相互作用,《生物物理杂志》,12,1-24(1972)
[33] Wu,J.,对称泛函微分方程和记忆神经网络,美国数学学会学报,3504799-4838(1998)·兹伯利0905.34034
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