不應(yīng)期對可激發(fā)網(wǎng)絡(luò)的臨界態(tài)的影響
發(fā)布時間:2021-07-08 20:12
可激發(fā)網(wǎng)絡(luò)是一個可以描述多種復(fù)雜體系活動的簡化模型。它可以被用來模擬大腦皮層網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)行為和信息傳遞功能。許多實驗明確表明大腦的活動處于臨界態(tài)。大腦皮層網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元活動的雪崩分布滿足冪律分布。臨界態(tài)下,大腦皮層網(wǎng)絡(luò)具有最佳的信息傳遞功能和儲存功能,它的動力學(xué)區(qū)間處于最大值。在本文中,我們研究可激發(fā)網(wǎng)絡(luò)的臨界態(tài),其中可激發(fā)網(wǎng)絡(luò)是被簡化了的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。我們主要研究不應(yīng)期對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的臨界態(tài)和動力學(xué)區(qū)間的影響以及網(wǎng)絡(luò)的雪崩分布。本文的研究可以分為兩個部分,具體研究如下:第一部分,我們研究了不應(yīng)期對ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的臨界態(tài)的影響。首先,我們主要從網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)的非零轉(zhuǎn)折點(diǎn)和動力學(xué)區(qū)間進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)只有靜息狀態(tài)和激發(fā)狀態(tài)兩種狀態(tài)時,臨界態(tài)發(fā)生在鄰接矩陣的最大本征值等于1處這一理論是適用的。當(dāng)不應(yīng)期存在時,這一理論并不適用。通過數(shù)值模擬,臨界點(diǎn)的最大本征值和最大動力學(xué)區(qū)間都隨著不應(yīng)期單調(diào)遞增,且最大動力學(xué)區(qū)間仍發(fā)生在臨界態(tài)。在此基礎(chǔ)上,我們還研究了網(wǎng)絡(luò)尺寸和平均度對臨界態(tài)的影響。研究結(jié)果表明:當(dāng)網(wǎng)絡(luò)尺寸較小時,網(wǎng)絡(luò)中存在明顯的尺寸效應(yīng);當(dāng)網(wǎng)絡(luò)尺寸較大時,尺寸效應(yīng)的影響很小可以...
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)七十年:回顧與展望[J]. 焦李成,楊淑媛,劉芳,王士剛,馮志璽. 計算機(jī)學(xué)報. 2016(08)
[2]科學(xué)家合作網(wǎng)絡(luò)的聚類分析[J]. 張鵬,李夢輝,吳金閃,狄增如,樊瑛. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2005(02)
[3]從統(tǒng)計物理學(xué)看復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究[J]. 吳金閃,狄增如. 物理學(xué)進(jìn)展. 2004(01)
本文編號:3272253
【文章來源】:陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1祌經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu)??Fig.?1-1?The?structure?of?neuron??
?(2-3)??k\??其中W表示網(wǎng)絡(luò)的平均度。它的度分布如圖2-1所示。對于ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò),度分??布在平均值有一峰值,因此我們可以將平均度看作是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)度一個特征標(biāo)度。??本文中,我們所用到的是第一種隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)。??I?|?1?I?1?I?1?I?1??0.12?-?????-??拳??0.08?-?*?-??Q:????0.04?-???-???????〇.〇〇-????????-???I?I?,?I?I?I?I?I?,???0?5?10?15?20?25??k??圖2-1隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的度分布??Fig.2-1?The?distribution?of?ER?random?network.??2.2.2?WS小世界網(wǎng)絡(luò)模型??小世界網(wǎng)絡(luò)是由Watts和Strogatz于1998年引入的,因此又稱之為WS小世??9??
?(2-4)??重復(fù)上述生長步驟,直到網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模達(dá)到足夠大時網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的度值滿足冪??律分布=?BA網(wǎng)絡(luò)的度分布如圖2-2所示。??由于把每個新節(jié)點(diǎn)都加上m條邊,第f時間步長網(wǎng)絡(luò)的總結(jié)點(diǎn)數(shù)將達(dá)到??AT?=?mQ+丨,總邊數(shù)達(dá)到足=尺。+2m/。如果演化的時間足夠長,網(wǎng)絡(luò)平均度的值??可以近似表示為??=?2m。??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)七十年:回顧與展望[J]. 焦李成,楊淑媛,劉芳,王士剛,馮志璽. 計算機(jī)學(xué)報. 2016(08)
[2]科學(xué)家合作網(wǎng)絡(luò)的聚類分析[J]. 張鵬,李夢輝,吳金閃,狄增如,樊瑛. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2005(02)
[3]從統(tǒng)計物理學(xué)看復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究[J]. 吳金閃,狄增如. 物理學(xué)進(jìn)展. 2004(01)
本文編號:3272253
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