×

一种具有混沌吸引子和周期突发的新型记忆电阻动力学系统。 (英语) Zbl 1497.34070号

摘要:自主忆阻电路由有源三阶广义忆阻器实现。建立了数学模型,分析了平衡点和散度的稳定性。Lyapunov指数和分岔分析表明了系统的复杂动力学行为。随着压控忆阻器内部参数的改变,系统由突发混沌变为一般混沌,包括混沌突发吸引子和周期突发吸引器。该系统产生类似于生物神经元簇放电的周期性放电。有趣的是,该系统不同于神经元的单螺旋簇放电。通过构造快尺度子系统的平衡轨迹来验证Fold分岔并建立Hopf分岔集,探讨了周期爆破行为的分岔机制。最后,基于Multisim的电路实验结果与理论分析和数值仿真结果相一致,证明了实际电路的可行性。

MSC公司:

34立方厘米60 常微分方程模型的定性研究与仿真
94C60型 模型定性研究和仿真中的电路
92C20美元 神经生物学
34二氧化碳 积分曲线、奇点、常微分方程极限环的拓扑结构
34天20分 常微分方程解的稳定性
34C23型 常微分方程的分岔理论
34C28个 常微分方程的复杂行为与混沌系统
34C26型 常微分方程的松弛振动
34D08型 常微分方程的特征和Lyapunov指数
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Ahamed,I.和Lakshmanan,M.[2013]“记忆Murali-Lakshmanan-Chua电路中的非光滑分岔、瞬态超混沌和超混沌节拍”,《国际分岔与混沌》231350098-1-28·Zbl 1272.34058号
[2] Baines,P.[2008]“Lorenz,e.n.1963:确定性非周期流。大气科学杂志20,130-141,”Progr。物理学。地理32,475-480·Zbl 1417.37129号
[3] Bao,H.,Bao,B.,Lin,Y.,Wang,J.和Huagan,W.[2016]“忆阻自振荡系统中的隐藏吸引子及其动力学特性”,物理学报。Sin.65180501。
[4] Bao,B.,Wu,P.,Bao,H.,Huagan,W.,Zhang,X.&Chen,M.[2018]“三阶记忆二极管桥基振荡器中的对称周期性突发行为和分岔机制”,混沌孤子。分形109146-153。
[5] Barboza,R.&Chua,L.[2011]“四元件Chua电路”,《国际分岔与混沌》18,943-955·Zbl 1147.34328号
[6] Barrio,R.、Ibanez,S.、Perez,L.和Serrano,S.[2019]“褶皱/隆起中的加峰结构”,Commun。农林。科学。数字。模拟83105100·Zbl 1453.37080号
[7] Barrio,R.,Martinez,M.,Perez,L.&Pueyo,E.[2020]“用于研究早期后去极化的心肌细胞模型中的分叉和低速分析”,数学8880。
[8] Bi,Q.&Zhang,Z.[2011]“两个时间尺度受控Lorenz振子的爆发现象及分岔机制”,《物理学》。莱特。A375,1183-1190·Zbl 1242.34058号
[9] Birong,X.,Wang,G.,Iu,H.,Yu,S.&Yuan,F.[2019]“一个具有丰富动力学行为的基于忆阻器的混沌系统”,Nonlin。第96、765-788页·Zbl 1437.94110号
[10] Cao,H.&Wang,F.[2019]“基于记忆电阻器的新型4D混沌电路中的瞬态和稳态共存吸引子”,AEU-国际电子杂志。公社108,262-274。
[11] Chang,H.,Li,Y.和Chen,G.[2020]“具有多翼吸引子和对称周期爆发的新型记忆电阻动力学系统”,Chaos30,043110·Zbl 1466.94073号
[12] Chua,L.[2011]“电阻开关存储器是记忆电阻器”,应用。物理学。A102765-783。
[13] Chua,L.[2014]“如果它被捏住了,那就是一个记忆电阻器”,Semicond。科学。Technol.29,104001。
[14] Duan,L.,Lu,Q.和Wang,Q.[2008]“chay神经元模型中放电活动的双参数分叉分析”,神经计算机72341-351。
[15] Duan,S.,Hu,X.,Wang,L.&Li,C.[2014]“模拟记忆存储器在音频信号处理中的应用”,科学。中国资讯。科学57,1-15。
[16] Hodgkin,A.和Huxley,A.[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。
[17] Hu,X.和Liu,C.[2019]“电磁辐射下耦合神经元的爆发和同步”,复杂性2019,1-10。
[18] Huagan,W.,Bao,B.,Liu,Z.,Quan,X.和Jiang,P.【2015】“忆阻wien桥振荡器中的混沌和周期性爆发现象”,Nonlin。第83、893-903王朝。
[19] Huang,L.,Wu,G.,Zhang,Z.&Bi,Q.[2019]“新型混沌系统中的快-慢动力学和分岔机制”,《国际分岔与混沌》291930028-1-17·Zbl 1448.34037号
[20] Izhikevich,E.[2000]“神经兴奋性,尖峰和爆发”,《国际分叉与混沌》10,1171-1266·Zbl 1090.92505号
[21] Kvatinsky,S.、Ramadan,M.、Friedman,E.和Kolodny,A.[2015]“Vteam:电压控制忆阻器的通用模型”,IEEE Trans。电路系统-II\(:\)简报62,786-790。
[22] Lin,Y.,Liu,W.,Bao,H.&Shen,Q.[2019]“具有快-慢效应的简单三元件记忆电路中周期性突发的分岔机制”,混沌孤子。压裂131、109524·Zbl 1495.94165号
[23] Lu,Q.,Yang,Z.,Duan,L.,Gu,H.-G.&Ren,W.[2009]“确定性和随机神经元系统中放电模式的动力学和转变”,混沌孤岛。分形40,577-597·Zbl 1197.37118号
[24] Moehlis,J.[2008]“神经科学中的动力学系统:Eugene M.Izhikevich提出的兴奋性和爆发的几何学”,SIAM Rev.50,397-401。
[25] Nepomuceno,E.&Perc,M.[2019]“复杂网络中的计算混沌”,J.Compl。网络8,1-16。
[26] Pal,A.、Gautam,A.和Singh,Y.[2015]“人类识别生物电信号的评估”,《Procedia Compute》。科学48,747-753。
[27] Pershin,Y.和Di Ventra,M.[2010]“记忆神经网络联想记忆的实验演示”,Neur。Netw.23,881-886。
[28] Pickett,M.,Medeiros-Ribeiro,G.&Williams,S.[2012]“用mott记忆电阻器构建的可扩展神经史学家”,《自然·马特》第12期,第114-117页。
[29] Quan,X.,Lin,Y.,Bao,B.&Chen,M.[2016]“基于蔡氏电路的非理想有源电压控制忆阻器中的多吸引子”,混沌孤岛。分形83186-200·Zbl 1355.94101号
[30] Quan,X.,Zhang,Q.,Jiang,T.,Bao,B.&Chen,M.[2018]“无额外非线性的二阶非自治wien-bridge振荡器中的混沌”,《电路世界》44,108-114。
[31] Rinzel,J.[1985]兴奋膜模型中的突发振荡,第1151卷,第304-316页·Zbl 0584.92003号
[32] Shin,S.,Kim,K.&Kang,S.-M.[2011]可编程模拟ICS的“忆阻器”应用。IEEE传输。纳米。10(2),266-274,IEEE Trans。纳米技术.10,266-274。
[33] Singh,Y.、Singh,S.和Ray,A.[2012]“生物电信号作为新兴生物特征识别技术:问题和挑战”,ISRN Sign.Process.2012,13。
[34] Strukov,D.,Snider,G.,Stewart,D.&Williams,S.[2008]“发现了丢失的记忆电阻器”,Nature453,80-83。
[35] Teka,W.、Tabak,J.和Bertram,R.[2012],“突发振荡的两种快速/慢速分析技术之间的关系”,Chaos22,043117。
[36] Valova,I.、Gueorguieva,N.和Georgiev,G.[2007]“基于传导的神经模拟器:”神经兴奋性、尖峰和爆裂,Intell。发动机。系统。通过Artif。神经网络17,655-670。
[37] Vo,T.&Bertram,R.[2019]“为什么起搏频率影响心肌细胞早期后去极化的产生:对最小模型的慢速分析揭示的解释”,Phys。版本E99052205。
[38] Wang,M.,Cai,S.,Pan,C.,Wang,C.,Lian,X.,Zhoo,Y.,Xu,K.,Cao。
[39] Wang,S.,He,S.,Yousefpour,A.,Jahanshahi,H.,Repnik,R.和Perc,M.【2019】“具有时间延迟的分数阶金融系统中的混沌和复杂性”,混沌孤立。分形131109521·Zbl 1495.91117号
[40] Wen,S.,Xie,X.,Yan,Z.,Huang,T.&Zeng,Z.[2018]“通用记忆电阻器在多层神经网络中的应用”,Neur。净值103142-149。
[41] Williams,S.[2009]“我们如何找到丢失的忆阻器”,IEEE Spectrum45,28-35。
[42] Witrisal,K.[2009]“基于忆阻器的存储参考接收机-超宽带解决方案?”Electron。信件45713-714。
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。