本文關(guān)鍵詞：Rulkov神經(jīng)元模型的相干共振行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：神經(jīng)系統(tǒng)中最基本的元素是神經(jīng)元,神經(jīng)元在傳遞信息的生物學(xué)過程中會(huì)受到各式各樣的噪聲的影響,比如細(xì)胞離子通道打開和關(guān)閉的隨機(jī)性、化學(xué)突觸釋放神經(jīng)遞質(zhì)的隨機(jī)性、周圍分子運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性以及其他神經(jīng)元輸入信號(hào)的隨機(jī)性等。所以噪聲對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)影響的研究非常重要。先前的觀念里認(rèn)為噪聲對(duì)一些行為是有害的,然而在非線性系統(tǒng)中噪聲對(duì)于一些重要?jiǎng)恿W(xué)過程的發(fā)生是必要的。在非線性系統(tǒng)中,噪聲的其中一個(gè)顯著的作用是隨機(jī)共振,即噪聲可以增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)外界弱周期信號(hào)的反應(yīng)。然而,在神經(jīng)系統(tǒng)中,并不是總有信號(hào)輸入,此時(shí)就有另一種重要的現(xiàn)象,那就是相干共振,即只有噪聲存在的情況下,非線性系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生類似“隨機(jī)共振”的現(xiàn)象。到目前為止,在關(guān)于神經(jīng)系統(tǒng)的相干共振和隨機(jī)共振中,通常都是采用白噪聲來進(jìn)行研究。然而,在現(xiàn)實(shí)世界中,白噪聲是不存在的,色噪聲和有界噪聲能更好的模擬生命環(huán)境。本文主要在Rulkov離散的神經(jīng)元模型中輸入不同的非高斯色噪聲和有界噪聲,探究其在噪聲作用下的非線性動(dòng)力學(xué)行為。主要的研究?jī)?nèi)容如下:一:研究了非混沌Rulkov神經(jīng)元模型中,非高斯色噪聲對(duì)系統(tǒng)的相干共振的影響。首先,通過對(duì)非線性方程進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了系統(tǒng)參數(shù)的動(dòng)力學(xué)分叉圖。接下來研究了由非高斯色噪聲誘導(dǎo)下神經(jīng)元的放電時(shí)間序列,發(fā)現(xiàn)非高斯噪聲強(qiáng)度、相關(guān)時(shí)間和非高斯參數(shù)可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的放電行為。最后,通過采用相干共振系數(shù)R衡量放電行為的規(guī)則性,論證了存在合適的非高斯色噪聲的噪聲強(qiáng)度和相關(guān)時(shí)間使得相干共振R出現(xiàn)明顯的最小值。這表明非高斯色噪聲可以誘導(dǎo)神經(jīng)元產(chǎn)生相干共振現(xiàn)象。二:研究了混沌Rulkov神經(jīng)元模型中,有界噪聲和乘性非高斯噪聲對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為。通過研究由非高斯色噪聲激發(fā)神經(jīng)元放電的時(shí)間序列,得出了與相干共振有關(guān)的系統(tǒng)指標(biāo),如噪聲強(qiáng)度、相關(guān)時(shí)間以及非高斯參數(shù)。然后,采用相干共振系數(shù)R衡量放電行為的規(guī)則性,論證了存在合適的非高斯色噪聲的噪聲強(qiáng)度和相關(guān)時(shí)間使得相干共振R出現(xiàn)明顯的最小值。這表明非高斯色噪聲可以誘導(dǎo)混沌Rulkov神經(jīng)元模型產(chǎn)生相干共振現(xiàn)象。同理,通過進(jìn)行數(shù)值模擬,得出了在混沌Rulkov神經(jīng)元模型中,有界噪聲可以誘導(dǎo)神經(jīng)元產(chǎn)生相干共振現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：Rulkov神經(jīng)元模型 非高斯色噪聲 有界噪聲 相干共振 放電序列
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q42;TN911.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 問題的提出及研究意義9
• 1.1.2 生物神經(jīng)系統(tǒng)的預(yù)備知識(shí)9-11
• 1.2 隨機(jī)共振和相干共振理論11-14
• 1.2.1 噪聲的簡(jiǎn)介11-13
• 1.2.2 隨機(jī)共振和相干共振理論13-14
• 1.3 解非線性方程的三種數(shù)值模擬算法14-16
• 1.3.1 Euler算法15
• 1.3.2 Runge-Kutta算法15
• 1.3.3 Heun算法15-16
• 1.4 論文的工作及基本安排16-18
• 第二章 Rulkov神經(jīng)元模型18-27
• 2.1 超臨界Rulkov模型18-21
• 2.1.1 分叉分析18-20
• 2.1.2 相平面分析20-21
• 2.2 非混沌Rulkov模型21-24
• 2.3 混沌Rulkov神經(jīng)元模型24-25
• 2.4 小結(jié)25-27
• 第三章 非高斯色噪聲激勵(lì)下的非混沌Rulkov神經(jīng)元模型的相干共振27-35
• 3.1 引言27
• 3.2 非混沌Rulkov神經(jīng)元模型27-28
• 3.3 非高斯噪聲28-29
• 3.4 相關(guān)共振現(xiàn)象29-34
• 3.5 小結(jié)34-35
• 第四章 有界噪聲激勵(lì)下的Rulkov神經(jīng)元模型的相干共振35-42
• 4.1 引言35
• 4.2 模型和有界噪聲35-37
• 4.3 有界噪聲誘導(dǎo)神經(jīng)元放電的時(shí)間序列37-39
• 4.4 相干共振現(xiàn)象39-40
• 4.5 小結(jié)40-42
• 第五章 乘性非高斯噪聲驅(qū)動(dòng)下神經(jīng)元系統(tǒng)的相干共振42-47
• 5.1 引言42
• 5.2 模型42
• 5.3 非高斯色噪聲誘導(dǎo)神經(jīng)元放電的時(shí)間序列42-44
• 5.4 相干共振現(xiàn)象44-46
• 5.5 小結(jié)46-47
• 第六章 結(jié)論與展望47-49
• 6.1 結(jié)論47
• 6.2 展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況53-54
• 在讀期間主要參加的科研項(xiàng)目54-55
• 致謝55

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪秉文,沈艷軍,何統(tǒng)洲;多輸出神經(jīng)元模型的多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用[J];控制理論與應(yīng)用;2004年04期

2 何國光;朱萍;陳宏平;謝小平;;閾值耦合混沌神經(jīng)元的同步研究[J];物理學(xué)報(bào);2010年08期

3 歐陽楷，，鄒睿，劉衛(wèi)芳;基于生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論框架──神經(jīng)元模型[J];北京生物醫(yī)學(xué)工程;1997年02期

4 尤志寧,周昌樂,張克志;基于新型神經(jīng)元模型上的突觸可塑性建模[J];廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年S1期

5 余雙琦;周堅(jiān)強(qiáng);朱萍;何國光;;相對(duì)閾值耦合的混沌神經(jīng)元同步研究[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2013年04期

6 劉深泉;;“神經(jīng)元的形態(tài)分類和識(shí)別”綜述[J];數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí);2011年14期

7 朱俊玲,沈強(qiáng),蔣大宗;慢變刺激下神經(jīng)元的陣發(fā)放電[J];生物物理學(xué)報(bào);2001年04期

8 黃彥猷;聯(lián)合型學(xué)習(xí)的神經(jīng)元模型[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;1988年02期

9 任曉林,胡光銳,譚政華;一類混沌神經(jīng)元的控制[J];自然雜志;1999年05期

10 陳軍;李春光;;具有自適應(yīng)反饋突觸的神經(jīng)元模型中的混沌:電路設(shè)計(jì)[J];物理學(xué)報(bào);2011年05期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 嚴(yán)傳魁;王如彬;;基于漢密爾頓原理的神經(jīng)元模型[A];第十三屆全國非線性振動(dòng)暨第十屆全國非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2011年

2 屈景怡;王如彬;;冷感受器神經(jīng)元模型中電流和電導(dǎo)噪聲影響的研究[A];第十三屆全國非線性振動(dòng)暨第十屆全國非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2011年

3 劉宣亮;劉深泉;;一類神經(jīng)元模型的發(fā)放模式研究[A];第一屆全國神經(jīng)動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議程序手冊(cè) & 論文摘要集[C];2012年

4 段利霞;陸啟韶;;神經(jīng)元模型中的分岔及放電區(qū)域的研究[A];第七屆全國非線性動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議和第九屆全國非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

5 鄭艷紅;陸啟韶;;時(shí)滯援助的環(huán)式耦合混沌神經(jīng)元同步[A];第十一屆全國非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第八屆全國非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

6 仲自勉;翟軍;陳寶樹;李連根;;充分利用樣本信息的神經(jīng)元模型[A];1997中國控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

7 趙勇;陸啟韶;;具有時(shí)滯的H-R神經(jīng)元模型的自適應(yīng)雙葉滯后同步[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

8 王青云;陸啟韶;;噪聲在慢變系統(tǒng)中的隨機(jī)Chay神經(jīng)元模型的自共振[A];第七屆全國非線性動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議和第九屆全國非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

9 張廣軍;徐健學(xué);;FHN神經(jīng)元模型非閾下響應(yīng)的隨機(jī)共振[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

10 焦賢發(fā);;整合后發(fā)放神經(jīng)元模型輸入?yún)?shù)估計(jì)[A];中國力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鄧斌;神經(jīng)元混沌、同步與控制[D];天津大學(xué);2007年

2 劉玉亮;外電場(chǎng)作用下神經(jīng)元?jiǎng)恿W(xué)分析與同步控制[D];天津大學(xué);2011年

3 沈艷軍;多輸出神經(jīng)元模型的多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2004年

4 林偉;復(fù)雜系統(tǒng)中的若干理論問題及其應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡兵;Rulkov神經(jīng)元模型的相干共振行為研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 孟新星;神經(jīng)元模型參數(shù)辨識(shí)及控制的研究[D];天津大學(xué);2009年

3 金淇濤;神經(jīng)元編碼的峰放電起始動(dòng)態(tài)機(jī)制研究[D];天津大學(xué);2010年

4 徐國麗;神經(jīng)元模型的動(dòng)力學(xué)特性研究[D];蘭州交通大學(xué);2013年

5 吳艷果;基于映射的平均耦合神經(jīng)元簇放電機(jī)理[D];北京交通大學(xué);2011年

6 黃新;隨機(jī)相關(guān)輸入的Integrate-and-Fire神經(jīng)元模型[D];湖南師范大學(xué);2006年

7 張穎武;非平衡漲落對(duì)神經(jīng)元模型非線性動(dòng)力學(xué)特性的影響[D];河北工業(yè)大學(xué);2007年

8 馬瑞敏;N個(gè)相同Rulkov神經(jīng)元在星形和全局耦合結(jié)構(gòu)下的同步行為[D];北京交通大學(xué);2010年

9 楊白樺;異質(zhì)耦合神經(jīng)元不同排列同步研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

10 徐月晉;基于時(shí)間編碼的聽覺神經(jīng)元反應(yīng)特性的模型研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：Rulkov神經(jīng)元模型的相干共振行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：379315