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神経系類似の情報処理を目指した非線形電気化学振動子集団の機能化

非线性电化学振荡器系综的功能化，用于类似于神经系统的信息处理

基本信息

批准号：
04J08645
负责人：
宮北康之
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

非線形電気化学振動子を複数、同一の電解溶液中で駆動すると、それらは溶液中に広がる電位勾配により相互作用し、様々な同期現象を発現させる。平成17年度では、振動子の集団的同期パターンと振動子間の結合との間の関係を実験的に明らかにすると共に、連成電気化学振動子の縮約モデルを用い理論との一致を確かめた。一方、実際に脳において観測されている神経活動の同期現象の多くは、振動子間の同期・非同期が急速に切り替わる、非周期的・過渡的なものであり、この性質を再現するためにカオスダイナミクスを取り入れることが理論分野から提案されている。平成17年度ではさらに、これまでの連成電気化学振動子系にカオスダイナミクスを取り入れるべく努力した。実際用いる電気化学振動系では、周期的な振動条件から、外部抵抗などの外部パラメーターを変化させることにより、非周期的振動が現れる。しかしながら、広範囲なパラメーター領域における振動子の振る舞いの詳細を観測からも明瞭なカオスへの分岐構造を確認できなかった。非周期的振動領域で得られた時系列データを、振動スパイクの間隔についてリターンマップの描画すると、放物線を見いだされ、リヤプノフスペクトル解析を行なうと、正の最大リヤプノフ指数を持つことから合わせて、この非周期振動は決定論カオスであると推定した。これら知見は博士論文としてまとめた。さらに、2つの連成カオス振動子系についても検討を行なった。溶液のみを介した結合では、明瞭な相互作用効果を確認できなかったが、共通の外部抵抗を介して相互作用させることにより完全同期を確認した。

Nonlinear electric 気 chemical oscillator を plural and in the same の electrolytic solution で駆 dynamic すると, それらは solution に hiroo がる potential hook with によりし interaction, others 々な period phenomenon を発 now させる. Pp.47-53 17 year では, vibration 団の set in the corresponding period パターンとの combination between vibrator との between の masato is を be 験に Ming らかにするとに, connect the electric chemical oscillator 気の contraction モデルをい theory との consistent をか indeed めた. Side, be interstate に脳において観 measuring されている god の経 activities during the same period phenomenon more than のくは, vibration between のがに cut sharply over the same period in the same period, the り for わる, aperiodic, transition なものであり, この nature を reappearance するためにカオスダイナミクスを take りれることが theory eset から proposal されている. Pp.47-53 17 year ではさらに, これまでの into electricity 気 chemical oscillator is にカオスダイナミクスを take りれるべく efforts した. Be interstate with いる electric 気 chemical vibration system では, cycle な vibration condition から, external resistance などの external パラメーターを variations change させることにより, the vibration of the aperiodic が now れる. しかしながら, hiroo van 囲なパラメーター field における vibration son のる dance いの detailed を観 measuring からも clear なカオスへの branching structure を confirm できなかった. Aperiodic で vibration field was られた series when データを, vibration スパイクの interval についてリターンマップの painted すると, put line を see いだされ, リヤプノフスペクトル parsing line をなうと, is の maximum リヤプノフ index を hold つことから close わせて, この aperiodic vibration は determinism カオスであると presumption し Youdaoplaceholder0. Youdaoplaceholder2 れら insights are found in the doctoral dissertation とてまとめたてまとめた. Youdaoplaceholder0 and 2 さらに <s:1> are connected to form a カさらにスス vibrator system ににてて検検 to discuss を line なった. Solution のみを interface した combining では, clear な interaction working fruit を confirm できなかったが, common の external resistance を interface して interaction させることにより completely in the same period を confirm した.