本文關(guān)鍵詞：耦合時(shí)滯作用下模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的簇同步及同步抑制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：最新關(guān)于獼猴和貓大腦皮層區(qū)域連接結(jié)構(gòu)的分析表明,腦皮層的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)具有模塊結(jié)構(gòu)。簇同步作為神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)放電活動(dòng)的典型表現(xiàn)形式,是神經(jīng)信息處理的重要機(jī)制、然而最近的醫(yī)學(xué)研究表明,神經(jīng)元之間異常的同步化放電會(huì)導(dǎo)致一些神經(jīng)性生理疾病,例如,帕金森癥,癲癇癥等。由于突觸間隙的存在及動(dòng)作電位沿軸突傳播速度的有限性,耦合時(shí)滯在神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中也是不可避免的。因此,研究耦合時(shí)滯作用下具有模塊結(jié)構(gòu)的模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的同步放電行為及其控制具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。本文利用典型的映射神經(jīng)元模型,構(gòu)造了貼近真實(shí)神經(jīng)系統(tǒng)的模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),結(jié)合非線性動(dòng)力學(xué)和數(shù)值仿真的理論與方法,深入研究了模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的簇同步及同步抑制,并探討了耦合時(shí)滯、耦合強(qiáng)度及模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等因素對(duì)網(wǎng)絡(luò)同步動(dòng)力學(xué)的重要影響。本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：1、構(gòu)建了電突觸耦合和化學(xué)突觸耦合混合作用下含有耦合時(shí)滯的模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),通過數(shù)值仿真的方法,研究了混合突觸和耦合時(shí)滯作用下模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的簇同步特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),不依賴于子網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目與子網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù),子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)、子網(wǎng)絡(luò)間的耦合強(qiáng)度都能促使模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)取得簇同步,但是,耦合時(shí)滯卻對(duì)耦合強(qiáng)度誘導(dǎo)的簇同步具有顯著的抑制作用。同時(shí)論文也研究了模塊(子網(wǎng)絡(luò))的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)簇同步過程的影響。研究發(fā)現(xiàn)無論子網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否相同,子網(wǎng)絡(luò)總是優(yōu)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)先達(dá)到簇同步；對(duì)于子網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同的模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),增加子網(wǎng)絡(luò)間的連接概率能夠促進(jìn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到簇同步,而當(dāng)子網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不相同時(shí),增加子網(wǎng)絡(luò)間的連接概率也不能促使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)取得簇同步。2、研究了耦合時(shí)滯作用下,子網(wǎng)絡(luò)是小世界網(wǎng)絡(luò)的模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的簇同步抑制問題。首先論文發(fā)現(xiàn)一定的耦合強(qiáng)度能夠誘導(dǎo)模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)達(dá)到簇同步,并且這不依賴于子網(wǎng)絡(luò)的個(gè)數(shù)；接著,將線性反饋控制方法(包括直接反饋控制和微分直接反饋控制)引入到模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),得到了線性反饋控制能夠抑制簇同步的參數(shù)控制域,發(fā)現(xiàn)直接反饋控制的控制域集中在負(fù)值的反饋強(qiáng)度和較小值的反饋時(shí)滯區(qū)域,而微分反饋控制的控制域則分布在參數(shù)組合的中間區(qū)域,并且子網(wǎng)絡(luò)的個(gè)數(shù)越大,參數(shù)控制域越��；最后,論文討論了耦合時(shí)滯對(duì)線性反饋控制抑制簇同步效果的影響,結(jié)果表明較小的耦合時(shí)滯能夠提高線性反饋控制抑制簇同步的效果,并且存在一個(gè)最優(yōu)的耦合時(shí)滯使得這種抑制作用達(dá)到最強(qiáng)。本論文所得研究結(jié)果有助于理解真實(shí)神經(jīng)系統(tǒng)的簇放電同步,并為治療簇同步引發(fā)的一些神經(jīng)性生理疾病提供一定的理論指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) 簇同步 耦合時(shí)滯 線性反饋控制
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R338;O231
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論與基本知識(shí)9-19
• 1.1 選題背景和意義9
• 1.2 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)同步和同步控制的研究概況9-12
• 1.2.1 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的同步動(dòng)力學(xué)9-11
• 1.2.2 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的同步控制11-12
• 1.3 基礎(chǔ)知識(shí)12-17
• 1.3.1 神經(jīng)元模型12-13
• 1.3.2 突觸的數(shù)學(xué)模型13-14
• 1.3.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本模型14-17
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 混合突觸作用下模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的簇同步19-33
• 2.1 引言19
• 2.2 模型介紹19-20
• 2.3 診斷分析方法20-21
• 2.4 耦合強(qiáng)度對(duì)模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)簇同步的作用21-24
• 2.5 耦合時(shí)滯對(duì)模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)簇同步的影響24-25
• 2.6 模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)簇同步過程的影響25-31
• 2.7 本章小結(jié)31-33
• 第3章 耦合時(shí)滯作用下模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)簇同步的抑制研究33-47
• 3.1 引言33
• 3.2 模型介紹33-34
• 3.3 耦合強(qiáng)度誘導(dǎo)的模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的簇同步34-35
• 3.4 模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)簇同步的線性反饋控制35-39
• 3.4.1 模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)簇同步的直接反饋控制36-38
• 3.4.2 模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)簇同步的微分反饋控制38-39
• 3.5 模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中耦合時(shí)滯對(duì)直接反饋控制抑制同步的影響39-41
• 3.5.1 耦合時(shí)滯對(duì)控制域內(nèi)直接反饋控制抑制同步的影響39-40
• 3.5.2 耦合時(shí)滯對(duì)控制域外直接反饋控制抑制同步的影響40-41
• 3.6 模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中耦合時(shí)滯對(duì)微分反饋控制抑制同步的影響41-45
• 3.6.1 耦合時(shí)滯對(duì)控制域內(nèi)微分反饋控制抑制同步的影響41-43
• 3.6.2 耦合時(shí)滯對(duì)控制域外微分反饋控制抑制同步的影響43-45
• 3.7 本章小結(jié)45-47
• 第4章 總結(jié)47-49
• 參考文獻(xiàn)49-55
• 致謝55-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果57

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陸啟韶;劉深泉;劉鋒;王青云;侯中懷;鄭艷紅;;生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與功能研究[J];力學(xué)進(jìn)展;2008年06期

  本文關(guān)鍵詞：耦合時(shí)滯作用下模塊神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的簇同步及同步抑制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：257829