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电磁辐射下分数阶耦合神经元的自适应同步。 (英语) Zbl 1441.34061号

摘要:本文研究了电磁辐射下四变量分数阶Hindmarsh-Rose神经元模型的动力学特性。数值结果表明,改进后的模型具有更复杂的动力学行为和更多的分岔参数。此外,基于分数阶Lyapunov稳定性理论,我们提出了两种单控制器自适应控制方法,以实现两个耦合神经元之间的混沌同步。最后,数值仿真表明了该方法的可行性和有效性。

MSC公司:

34C60个 常微分方程模型的定性研究与仿真
92C20美元 神经生物学
34D06型 常微分方程解的同步
93C40型 自适应控制/观测系统
34A08号 分数阶常微分方程
34D20型 常微分方程解的稳定性
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Abarbanel,H.D.I.,Creveling,D.R.,Farsian,R.&Kostuk,M.[2009]“动态和参数估计”,SIAM J.Appl。动态。系统81341-1381·Zbl 1175.49026号
[2] Alidousti,J.&Khoshsiar,R.[2017]“修正的FitzHugh-Nagumo神经元模型分数阶的Ghazian峰突和破裂”,数学。国防部。计算。模拟9,390-403。
[3] Anastasio,T.[1994]“脑干前庭动眼神经的分数阶动力学”,《生物学》。Cybern.72,69-79。
[4] Bao,B.C.,Hu,W.,Xu,J.P.,Liu,Z.&Zhou,L.[2011]“忆阻器混沌电路的分析与实现”,物理学报。Sin.60120502。
[5] Bao,H.,Park,J.H.&Cao,J.[2015]“基于分数阶记忆电阻器的时滞神经网络的自适应同步”,Nonlin。第82王朝,1343-1354年·Zbl 1348.93159号
[6] Cooper,S.[2004]“全文化同步生物学是‘永动机’吗?”《生物科技趋势》22,266-269。
[7] Diethelm,K.,Ford,N.J.&Freed,A.D.[2002]“分数阶微分方程数值解的预测-校正方法”,Cogn。Neurodyn.29,3-22·Zbl 1009.65049号
[8] Dong,J.,Zhang,G.J.,Xie,Y.,Yao,H.&Wang,J.[2014]“分数阶Hindmarsh-Rose神经元模型的动态行为分析”,Cogn。Neurodyn.8,167-175。
[9] FitzHugh,R.[1961]“神经膜理论模型中的冲动和生理状态”,《生物物理学》。J.1,445-466。
[10] Gray,C.M.、König,P.、Engel,A.K.和Singer,W.[1989]“猫视觉皮层的振荡反应表现出反映全球刺激特性的列间同步”,《自然》338、334-337。
[11] Hettiarachchi,I.T.,Lakshmanan,S.,Bhatti,A.,Lim,C.P.,Prakash,M.,Balasubramaniam,P.&Nahavandi,S.[2016]“通过非线性控制实现时滞耦合Hindmarsh-Rose神经元的混沌同步”,Nonlin。第86王朝,1249-1262年·兹伯利1349.34246
[12] Hilfer,R.[2001]分数微积分在物理学中的应用(世界科学,新泽西州)·Zbl 0998.26002号
[13] Hindmarsh,J.L.&Rose,R.M.[1984]“使用三个耦合一阶微分方程的神经元爆发模型”,Proc。罗伊。Soc.伦敦。B: 生物。科学221,87-102。
[14] Hodgkin,A.L.和Huxley,A.F.[1952]“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》117,500-544。
[15] Izhikevich,E.M.[2004]“皮层尖峰神经元使用哪种模型?”IEEE Trans。神经网络,1063-1070。
[16] Jing,T.Y.,Zhang,D.Y.,Mei,J.&Fan,Y.L.[2019]“通过非周期间歇控制实现延迟复杂动态网络的有限时间同步”,J.Franklin Inst.365,5464-5484·Zbl 1415.93235号
[17] Johnson,B.B.,Dhopole,S.V.,Hamadeh,A.O.&Krein,P.T.【2014】“LTI电力网络中非线性振荡器的同步”,IEEE Trans。电路系统-一: 注册文件61,834-844。
[18] Li,Y.Y.[2017]“通过控制部分状态实现随机神经网络的脉冲同步”,神经过程。信件46,59-69。
[19] Lu,J.Q.,Guo,X.,Huang,T.W.&Wang,Z.[2019]“具有非线性耦合和通信延迟的签名网络化多智能体系统的共识”,应用。数学。计算350,153-162·Zbl 1428.93011号
[20] Lundstrom,B.N.,Higgs,M.H.,Spain,W.J.&Fairhall,A.L.[2008]“新皮质锥体神经元的部分分化”,《自然神经科学》11,1335-1342。
[21] Lv,M.,Wang,C.N.,Ren,G.D.,Ma,J.&Song,X.L.[2016]“磁流效应下神经元电活动模型”,Nonlin。第85王朝,1479-1490年。
[22] Ma,J.,Lv,M.,Zhou,P.,Xu,Y.&Hayat,T.[2017]“电磁场耦合诱导的两个神经元之间的相位同步”,应用。数学。计算307、321-328·Zbl 1411.92049号
[23] Magin,R.[2004]生物工程中的分数微积分(Begell House,Chicago)。
[24] Meister,M.,Wong,R.O.L.,Baylor,D.A.&Shatz,C.J.[1991]“发育中哺乳动物视网膜神经节细胞的动作电位同步爆发”,《科学》252939-943。
[25] Moaddy,K.,Radwan,A.G.,Salama,K.N.,Momani,S.&Hashim,I.[2012]“电耦合神经元系统的分数阶建模和同步”,计算。数学。申请643329-3339·Zbl 1268.92026号
[26] Monje,C.A.、Chen,Y.Q.、Vinagre,B.M.、Xue,D.Y.和Feliu-Batlle,V.[2010]“分数阶系统和控制”,《基础与应用》(Springer,伦敦)·Zbl 1211.93002号
[27] Morris,C.和Lecar,H.[1981]“藤壶巨肌纤维中的电压振荡”,《生物物理学》。J.35,193-213。
[28] Moujahid,A.,D'Anjou,A.,Torrealdea,F.G.&Torreadea,F.[2011]“结构自适应耦合Hindmarsh-Rose神经元的高效同步”,《混沌孤岛》。第44章,929-933。
[29] Nguyen,L.H.和Hong,K.[2013]“通过控制从神经元的膜电位实现两个耦合混沌Hindmarsh-Rose神经元的自适应同步”,Appl。数学。型号37,2460-2468·Zbl 1349.93224号
[30] Podlubny,I.[1999]分数微分方程(纽约学术出版社)·兹比尔0924.34008
[31] Rech,P.C.[2012]“神经元模型参数空间中的动力学”,Chin。物理学。Lett.29060506。
[32] Ren,G.D.,Wu,G.,Ma,J.&Chen,Y.[2015]“通过建立由电自闭症驱动的可靠神经元电路来模拟神经元的电活动”,《物理学报》。Sin.64,058702。
[33] Song,X.L.,Wang,C.N.,Ma,J.&Tang,J.[2015]“化学和电自闭症诱导的神经元电活动的转变”,科学。中国技术有限公司。科学581007-1014。
[34] Storace,M.、Linaro,D.和Lange,E.[2008]“Hindmarsh-Rose神经元模型:分叉分析和分段线性近似”,混沌18,033128。
[35] Tang,H.A.、Wang,J.L.、Wang、L.S.、Hu,X.F.、Zhou,Y.和Duan,S.K.[2019]“多权值耦合神经网络的无源性和指数同步的脉冲控制”,J.Franklin Inst.365,5434-5463·Zbl 1415.93175号
[36] Tripathil,D.、Pandey,S.和Das,S.[2010]“分数Maxwell模型下粘弹性流体通过通道的蠕动流动”,应用。数学。计算343645-3654·兹比尔1352.76131
[37] Volos,C.K.,Kyprianidis,I.M.&Stouboulos,I.N.[2013]“基于混沌同步现象的图像加密过程”,Sign.process.931328-1340。
[38] Wang,Q.,Lu,Q.&Wang,H.[2005]“通过两个耦合混沌神经元的近同步过渡到完全同步”,Chin。物理学14,2189-2195。
[39] Wang,C.,He,Y.,Ma,J.&Huang,L.[2014]“混沌系统中的参数估计、混合同步和反同步”,复杂性20,64-73。
[40] Wu,H.Q.,Wang,L.F.,Wang、Y.,Niu,P.F.&Fang,B.L.[2016]“分数阶神经网络的全局Mittag-Lefler投影同步:基于LMI的方法”,高级差分方程1,132·Zbl 1419.34043号
[41] Xie,Y.,Kang,Y.M.,Liu,Y.&Wu,Y.[2014]“分数阶Hindmarsh-Rose模型神经元的放电特性和同步率”,科学。中国技术有限公司。科学57914-922。
[42] Xu,Y.,Wang,H.,Li,Y.&Pei,B.[2014]“基于分数混沌系统同步的图像加密”,Commun。农林。科学。数字。模拟19,3735-3744·赞比亚比索1470.94099
[43] Xu,Z.W.,Fang,M.,Su,H.Y.&Wu,Z.G.[2019]“具有交换相邻矩阵的复杂网络的异步同步”,J.Franklin Inst.365,4677-4689·兹比尔1412.93009
[44] Yang,T.&Chua,L.[1997]“混沌系统控制和同步的脉冲稳定:安全通信的理论和应用”,IEEE Trans。电路系统-一: 基金。第44号申请,976-988。
[45] Yi,G.S.,Wang,J.,Tsang,K.M.,Wei,X.L.,Deng,B.&Han,C.X.[2015]“细胞外电场调制的二室神经元的尖峰频率适应”,生物。Cybern.109,287-306·Zbl 1344.92044号
[46] Yun,Y.L.,Schmid,G.,Hänggi,P.&Schimansky-Geier,L.[2010]“自闭症霍奇金-霍克斯利设置中的自发性峰值”,《物理学》。修订版E82061907。
[47] Zhou,J.,Chen,T.&Xiang,L.[2005]“耦合延迟神经网络的混沌滞后同步及其在安全通信中的应用”,Circ。系统。签名流程24599-613·Zbl 1102.94010号
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