Pulse-coupled networks of chaotic oscillators ; analysis of rich synchronous phenomena and consideration of classification functions

混沌振荡器的脉冲耦合网络;

基本信息

  • 批准号:
    13650427
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We have analyzed rich nonlinear phenomena in pulse-train generators (PGCs), PCGs with pulse-train inputs and pulse-coupled networks (PCNs) of the PCGs. We have also considered bases of engineering applications of the PCNs. The results are represented by the following:1.We have presented a simple example of the PGC consisting of an RLC circuit and a firing switch. Using a mapping procedure we have analyzed the circuit theoretically : for R<0 we have given parameters conditions for chaos generation ; and for R>0 we have given parameters condition for generation of equilibrium attractor, periodic attractor and co-existence of them.2.We have constructed an analysis method of PGCs with pulse-train inputs. We then have shown that, basically, the PGCs can synchronize with the input if the input frequency is close to multiple of some basic frequency. Rich bifurcation phenomena occur near boundary between synchronous and asynchronous phases. For R>0, we have discovered that the periodic input can change an equilibrium attractor into chaotic one. It corresponds to a novel simple nonautonomous chaotic circuit.3.We have constructed a PCN of two chaotic PGCs and have analyzed the synchronous phenomena; As parameter values of the PGCs are close to each other the PCN exhibits chaos synchronization. As the parameters vary the synchronization is to be broken down. The synchronization characteristics depend heavily on the refractory threshold and are evaluated quantitatively.4.We have constructed a mesh-type PCN of chaotic PGCs and have discovered chaotic local synchonization phenomena : chaotic PCGs having similar parameter values form a group by mutual synchronization and each group is identified by asynchronization between different groups. In order to apply the chaotic local synchronization to image segmentation, some basic numerical experiments have been performed. A simple implementation method is also presented : the implementation uses capacitors, VCCSs and analog switches.
我们分析了脉冲串发生器(PGCs)、具有脉冲串输入的PCGs和PCGs的脉冲耦合网络(PCNs)中丰富的非线性现象。我们还考虑了pcn的工程应用基础。结果表示如下:1。我们给出了一个由RLC电路和点火开关组成的PGC的简单示例。利用映射法对电路进行了理论分析:当R<0时,给出了混沌产生的参数条件;对r>给出了平衡吸引子、周期吸引子产生的参数、条件和它们的共存。我们建立了一种具有脉冲序列输入的PGCs分析方法。然后我们已经证明,基本上,如果输入频率接近某个基本频率的倍数,PGCs可以与输入同步。在同步相和异步相边界附近出现了丰富的分岔现象。对于r>,我们发现周期输入可以使平衡吸引子变为混沌吸引子。它对应于一种新的简单非自治混沌电路。我们构造了两个混沌PGCs的PCN,并分析了同步现象;由于pgc的参数值相互接近,PCN呈现混沌同步。随着参数的变化,同步将被破坏。同步特性在很大程度上取决于耐火阈值,并可定量评价。我们构造了一个混沌PGCs的网格型PCN,发现了混沌局部同步现象:具有相似参数值的混沌pcg通过相互同步形成一组,每一组通过不同组之间的异步识别。为了将混沌局部同步技术应用于图像分割,进行了一些基本的数值实验。提出了一种简单的实现方法:利用电容器、vccs和模拟开关实现。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
H.Torikai, T.Saito: "Synchronization phenomena in pulse-coupled networks driven by spike-train inputs"IEEE Trans.Neural Networks. Vol.15(発表予定). (2004)
H.Torikai、T.Saito:“尖峰序列输入驱动的脉冲耦合网络中的同步现象”IEEE Trans.Neural Networks 第 15 卷(待发表)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hidehiro Nakano, Toshimichi Saito: "Analysis of synchronous phenomena in a chaotic spiking oscillator with periodic pulse-train input"Proceedings of IEEE/INNS International Joint Conference on Neural Networks. 623-628 (2001)
Hidehiro Nakano、Toshimichi Saito:“具有周期性脉冲序列输入的混沌尖峰振荡器中的同步现象的分析”IEEE/INNS 国际神经网络联合会议论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H.Torikai, T.Saito: "Synchronization phenomena in pulse-coupled networks driven by spike-train inputs"IEEE Trans.Neural Networks. 15(発表予定). (2004)
H.Torikai、T.Saito:“尖峰序列输入驱动的脉冲耦合网络中的同步现象”IEEE Trans.Neural Networks(即将发表)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Saito, H.Nakano: "Chaotic circuits based on dependent switched capacitors, in Proc.7th Experimental Chaos Conference"American Institute of Physics. 394(12) (2003)
T.Saito、H.Nakano:“基于相关开关电容器的混沌电路,在美国物理研究所第七届实验混沌会议上”。
  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiroyuki Torikai, Toshimichi Saito: "Resonance phenomena of interspike intervals from a spiking oscillator with two periodic inputs"IEEE Transactions on Circuits and Systems I. 48・10. 1198-1204 (2001)
Hiroyuki Torikai、Toshimichi Saito:“具有两个周期输入的尖峰振荡器的尖峰间期的共振现象”IEEE Transactions on Circuits and Systems I. 1198-1204 (2001)。
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