カオス発振器ネットワークに生じる疑似同期現象とカオス的遍歴現象の解明

混沌振荡器网络中发生的伪同步和混沌巡回现象的阐明

• 批准号: 11750328
• 负责人: 西尾 芳文
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750328/
• 关键词: カオス; 時空カオス; 非線形回路; 結合発振器; カオス的遍歴; カオス同期; クラスタリング; 複雑系

本研究では、カオスを発生する連続時間電子回路を多数結合したネットワークに見られるカオスの疑似同期現象を対象とし、発生するクラスタリング現象とそのカオス的遍歴現象などについての調査を行った。クラスタリングにより特徴付けられる多様な空間パターンの解明は、近年盛んに研究されているカオスを用いたニューラルネットワークへの情報の埋め込みに対して有効な知見を与えると考えられる。また、発生する空間パターンが時間的にランダムであるかのように変化していくカオス的遍歴現象についての調査は、電子回路のような連続時間実物理系ではまだほとんど研究されておらず、解明されていない点が多いため、ニューラルネットワークへの応用だけでなく、様々な分野での研究に貢献することが期待される。本研究で特に詳細な調査を行った系は、連続時間系としては最も簡単である3次元自励振動カオス発生電子回路を帯状に結合したネットワークであるが、このネットワークは局所的には4つのカオス発生電子回路を1つの抵抗で結合した構造を有している。研究代表者の以前の研究で、このような結合は位相差を伴うカオス疑似同期を引き起こすことがわかっており、そのことから全ネットワークを見たとき局所的な位相差によって特徴づけられる空間パターンが生成される。しかしながら、ネットワークを大規模化し、さらに外乱を加えると、このような空間パターンに乱れが生じ、ネットワークがいくつかのサブグループに分断されたように各々のグループ内のみが同期するクラスタリング現象が発生することを明らかにすることができた。また、回路パラメータによっては、サブグループ間の境界が時間的にランダムであるかのように移り変わるクラスタのカオス的遍歴現象が発生することも確認できた。

This study で は, カ オ ス を 発 raw す る electronic circuit を most their time 続 し た ネ ッ ト ワ ー ク に see ら れ る カ オ ス の suspected を period phenomenon like と seaborne し, 発 す る ク ラ ス タ リ ン グ phenomenon と そ の カ オ ス through phase phenomenon な ど に つ い て の survey line を っ た. ク ラ ス タ リ ン グ に よ り 徴 pay especially け ら れ る many others な space パ タ ー ン の interpret は, in recent years, sheng ん に research さ れ て い る カ オ ス を with い た ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク へ の intelligence の buried め 込 み に し seaborne て have sharper な knowledge を and え る と exam え ら れ る. ま た, 発 す る space パ タ ー ン が time に ラ ン ダ ム で あ る か の よ う に variations change し て い く カ オ ス through phase phenomenon に つ い て は の investigation, electronic circuit の よ う な even 続 time be physics で は ま だ ほ と ん ど research さ れ て お ら ず, interpret さ れ て い な が much い い point た め, ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト ワ ー ク へ の 応 with だ け で な Youdaoplaceholder0, 々な division of the field で く research に contribution する とが とが expectation される. で, this study に な detailed survey line を っ た は, even 続 time と し て は most も Jane 単 で あ る 3 dimensional self-excited vibration カ オ ス 発 raw electronic circuit を 帯 shape に combining し た ネ ッ ト ワ ー ク で あ る が, こ の ネ ッ ト ワ ー ク は bureau of に は 4 つ の カ オ ス 発 with 1 electronic circuit を つ の resistance で combining し た a し を construction て い る. Study represent の の before で, こ の よ う な combining は a を difference with う カ オ ス を lead き suspected the same period the こ す こ と が わ か っ て お り, そ の こ と か ら full ネ ッ ト ワ ー ク を see た と き bureau な bit differ に よ っ て, 徴 づ け ら れ る space パ タ ー ン が generated さ れ る. し か し な が ら, ネ ッ ト ワ ー ク を large scale し, さ ら に outside disorderly を plus え る と, こ の よ う な space パ タ ー ン に disorderly れ が じ, ネ ッ ト ワ ー ク が い く つ か の サ ブ グ ル ー プ に breaking さ れ た よ う に each 々 の グ ル ー プ within の み が period す る ク ラ ス タ リ ン グ phenomenon が 発 raw す る こ と を Ming ら か に す る こ と が で き た . ま た, loop パ ラ メ ー タ に よ っ て は, サ ブ グ ル ー プ の boundary between が time に ラ ン ダ ム で あ る か の よ う に move り - わ る ク ラ ス タ の カ オ ス through phase phenomenon が 発 raw す る こ と も confirm で き た.

项目成果

Y.NISHIO: "Clustering and Complex Behavior in Coupled Continuous-Time Circuits"Proc.of ECCTD'99. 2. 1227-1230 (1999)

Y.NISHIO：“耦合连续时间电路中的聚类和复杂行为”Proc.of ECTD99。

M.YAMAUCHI: "Collisions between Two Phase-Inversion-Waves in an Array of Oscillators"Proc.of IEEE ISCAS 2000. (印刷中). (2000)

M.YAMAUCHI：“振荡器阵列中两个反相波之间的碰撞”Proc.of IEEE ISCAS 2000。（出版中）。

M.WADA: "Chaotic Itinerancy Phenomena on Coupled N-Double Scrolls Chaotic Circuits"Proc.of IEEE ISCAS'99. 5. 487-490 (1999)

M.WADA：“耦合 N 双卷混沌电路上的混沌迭代现象”Proc.of IEEE ISCAS99。

M.YAMAUCHI: "Analysis of Phase Difference Propagation in Oscillators Coupled by Inductors as a Ladder"Proc.of NOLTA'99. 2. 783-786 (1999)

M.YAMAUCHI：“由电感器作为梯子耦合的振荡器中的相位差传播分析”Proc.of NOLTA99。

M.YAMAUHI: "Wave Propagation Phenomena of Phase States in Oscillators Coupled by Inductors as a Ladder"IEICE Trans.Fundamentals. E82A・11. 2592-2598 (1999)

M.YAMAUHI：“作为梯子的电感器耦合的振荡器中的波传播现象”IEICE Trans.Fundamentals。 2592-2598 (1999)。