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可激发介质中环形异质介质导致自维持靶波

物理学报 2010年第8期59卷 5313-5318页

作者：唐冬妮张旭任卫唐国宁广西师范大学物理科学与技术学院桂林541004

在二维可激发介质中引入环形异质可激发介质,研究了可激发介质中自维持靶波的形成,数值模拟结果表明:当介质的激发性和环的尺寸适当选取时,初始的扰动可在可激发介质中产生自维持靶波,对产生自维持靶波的物理机理作了讨论.

关键词：可激发介质非均匀介质靶波

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生物模式形成过程中的靶波

上海交通大学学报 1998年第3期32卷 124-128页

作者：顾圣士王浩上海交通大学应用数学系

复杂生物组织的产生在一定程度上依赖于许多因素的相互作用．所讨论的活化质－基质（ａ，ｓ）系统是一个简单的系统，它描述了在开始时几乎是均质状态的组织形态模式的产生过程．在细胞生长区域内，通过现有细胞的分裂和移动，（ａ，ｓ... 详细信息

复杂生物组织的产生在一定程度上依赖于许多因素的相互作用．所讨论的活化质－基质（ａ，ｓ）系统是一个简单的系统，它描述了在开始时几乎是均质状态的组织形态模式的产生过程．在细胞生长区域内，通过现有细胞的分裂和移动，（ａ，ｓ）系统优先产生了新的最大值区域．这是细胞生长的定量描述，反映了其局部催化和长期抑制的基本规律．在（ａ，ｓ）系统中用数值方法得到了一个生物模式形成过程中的靶波．对其稳定性进行了讨论，得到了其参数（扩散系数，移动速率，交互作用系数，饱和常量等）在一定范围内解稳定的一组充分条件．用李雅普诺夫－施密斯方法，对其临界点附近的分叉问题作了分析．随着参数的变化，这是一个鞍－结型分叉．

关键词：数学分析生物模式靶波分叉生物组织

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果蝇复眼形成过程中的靶波

生物数学学报 1998年第4期13卷 506-511页

作者：顾圣士张轮上海交通大学上海200030

本文用数值方法，求出了果蝇复眼形成过程的靶波解并对解的稳定性和临界点的分叉问题进行了分析．

关键词：果蝇复眼靶波分叉

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局部自耦合靶波法抑制螺旋波

复杂系统与复杂性科学 2006年第1期3卷 29-35页

作者：马军兰州理工大学物理系

在系统局部采用闭环反馈来产生靶波,用靶波抑制一类激发介质Barkley模型产生的螺旋波,并对其物理机制进行了说明。其特点是不改变系统的动力学结构,通过系统的自适应耦合作用使控制过程中螺旋波和靶波实现动态竞争,达到抑制螺旋波的演... 详细信息

在系统局部采用闭环反馈来产生靶波,用靶波抑制一类激发介质Barkley模型产生的螺旋波,并对其物理机制进行了说明。其特点是不改变系统的动力学结构,通过系统的自适应耦合作用使控制过程中螺旋波和靶波实现动态竞争,达到抑制螺旋波的演化行为。数值计算表明:该方案可以有效地将系统控制到靶波,而且对于时空噪声具有一定的抗干扰性。

关键词：螺旋波靶波闭环反馈时空噪声

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介质阻挡流光放电中的螺旋波与靶波

河北大学学报（自然科学版） 2004年第3期24卷 251-254页

作者：刘富成董丽芳贺亚峰尹增谦河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

采用双水电极实验装置,对大气压氩气介质阻挡放电中的靶波与螺旋波斑图进行了观察测量.实验发现靶波与螺旋波可以互相转变,且有2种不同的转变路径:靶波→单臂螺旋波→靶波→单臂螺旋波;靶波→单臂螺旋波→双臂螺旋波→靶波.

关键词：靶波单臂螺旋波双臂螺旋波转变路径

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非洲爪蟾卵母细胞内的螺旋钙波和靶波

上海大学学报（自然科学版） 2003年第4期9卷 365-368页

作者：施小民上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

该文应用定态线性化的Atri模型方程,描述非洲爪蟾(XenopusLaevis)卵母细胞内钙波的生成和演化.在忽略细胞边界影响的近似下,得到了爪蟾卵母细胞内螺旋钙波和靶波的解析解.对于远离细胞中心的渐近情形,对应的螺旋波为Archimede型.由此得... 详细信息

该文应用定态线性化的Atri模型方程,描述非洲爪蟾(XenopusLaevis)卵母细胞内钙波的生成和演化.在忽略细胞边界影响的近似下,得到了爪蟾卵母细胞内螺旋钙波和靶波的解析解.对于远离细胞中心的渐近情形,对应的螺旋波为Archimede型.由此得到的波速、波长和周期均与实验和数值模拟结果吻合.并指出IP3R失活常数必须大于2.43s,才能产生胞内周期钙波.

关键词：非洲爪蟾卵母细胞钙波螺旋波靶波

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神经元网络内自突触诱发的靶波和螺旋波

神经元网络内自突触诱发的靶波和螺旋波

梯度耦合下神经元网络中靶波和螺旋波的诱发研究

第二届全国神经动力学学术会议

作者：马军靳伍银秦会欣王春妮兰州理工大学理学院物理系兰州理工大学机电学院

神经元自突触对神经元动作电位的调制作用可用一个延迟反馈来刻画.研究发现:神经元自突触在正反馈作用下可以显著改变神经元放电行为.以一类简化的神经元模型在二维空间构造规则网络,研究自突触分布诱发的各类时空斑图行为,探索神经系... 详细信息

神经元自突触对神经元动作电位的调制作用可用一个延迟反馈来刻画.研究发现:神经元自突触在正反馈作用下可以显著改变神经元放电行为.以一类简化的神经元模型在二维空间构造规则网络,研究自突触分布诱发的各类时空斑图行为,探索神经系统内局部自突触分布存在的生物功能和意义.研究发现:网络内局部分布的自突触在一定区域内诱发靶波,如节拍器一样规范神经元群体放电活动;自突触不同区域诱发的靶波碰撞后可以诱发具有自持续的螺旋波,螺旋波具有比较好的稳定性和周期性,这可能和神经系统的记忆功能相关.

关键词：自突触神经元网络靶波螺旋波

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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物理学报 2015年第19期64卷 386-401页

作者：徐莹王春妮靳伍银马军兰州理工大学物理系兰州730050 兰州理工大学机电学院兰州730050

神经系统内数量众多的神经元电活动的群体行为呈现一定的节律性和自组织性.当网络局部区域存在异质性或者受到持续周期性刺激,则在网络内诱发靶波,且这些靶波如‘节拍器’可调制介质中行波的诱发和传播.基于Hindmarsh-Rose神经元模型构... 详细信息

神经系统内数量众多的神经元电活动的群体行为呈现一定的节律性和自组织性.当网络局部区域存在异质性或者受到持续周期性刺激,则在网络内诱发靶波,且这些靶波如‘节拍器’可调制介质中行波的诱发和传播.基于Hindmarsh-Rose神经元模型构造了最近邻连接下的二维神经元网络,研究在非均匀耦合下神经元网络内有序波的诱发问题.在研究中,选定网络中心区域的耦合强度最大,从中心向边界的神经元之间的耦合强度则按照阶梯式下降.研究结果表明,在恰当的耦合梯度下,神经元网络内诱发的靶波或螺旋波可以占据整个网络,并有效调制神经元网络的群体电活动,使得整个网络呈现有序性.特别地,当初始值为随机值时,梯度耦合也可以诱发稳定的有序态.这种梯度耦合对网络群体行为调制的研究结果有助于理解神经元网络的自组织行为.

关键词：靶波螺旋波神经元网络梯度耦合

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用元胞自动机研究激发介质中靶波的性质

用元胞自动机研究激发介质中靶波的性质

作者：侯莉莉广西师范大学

学位级别：硕士

非平衡斑图是一种普遍存在于自然界的非均匀宏观结构,靶波、螺旋波是最常见的非平衡斑图,在可激系统诸如心脏、正在聚集的粘性霉菌、小鸡的视网膜、铂催化剂表面的一氧化碳氧化反应、BZ反应等都可以观察到。靶波作为激发介质中一种常见... 详细信息

非平衡斑图是一种普遍存在于自然界的非均匀宏观结构,靶波、螺旋波是最常见的非平衡斑图,在可激系统诸如心脏、正在聚集的粘性霉菌、小鸡的视网膜、铂催化剂表面的一氧化碳氧化反应、BZ反应等都可以观察到。靶波作为激发介质中一种常见的非线性波,可以用来同其他非线性波进行比较并控制其他非线性波;在医学上,对于心律不齐等心脏病的治疗有重要意义,特别是当窦房结的功能丧失时,如何在心脏中建立新的靶波源使心脏恢复正常有重要意义。在这篇硕士论文里,我们主要研究均匀介质中多激发态下的靶波的基本性质,以及有关靶波的破裂临界和自持续等问题。论文内容安排如下:第一章是引言部分。简要介绍了激发介质的性质、窦房结和心脏起搏器的有关知识、以及元胞自动机等内容。第二章采用Greenberg and Hasting提出的元胞自动机激发介质模型,研究了均匀介质中靶波的波速c和波形随激发阈值K和邻居半径R变化的问题;通过与单激发态下的靶波性质相比,发现多激发态下靶波的波形随着激发阈值K的增大而越来越接近于圆;靶波破裂之前波速c随激发阈值K的增大而非线性减小,对于K∈[ mR+1,(m+1)R],其中,m为整数,c随K的变化关系为:当m =0时,波速c = R;当m =1时,波速c值在c = R的基础上非线性减小;当m =2时,波速c = R?1;当m =3时,波速c值在c = R?1的基础上非线性减小···依次类推。同时,改变激发源取值,多激发态下的靶波传播速度c和激发阈值K的关系不变,即不同的激发源取值下,系统的激发性相同的;最后得出均匀介质中多激发态下的靶波周期T与元胞状态数N相等的结论。第三章依旧采用采用Greenberg and Hasting研究了激发介质中多激发态下的靶波破裂临界态性质,得出在破裂临界态下,靶波E , N , R ,K之间的关系,通过自定义临界指数α=ln来比较说明靶波破裂的临界性质,得出N不同的情况下,激发态个数E的不同,破裂临界指数α不同,且α随着E的增大而增大;同时,当邻居半径R、元胞状态数N取定值,改变E、K的值时,只要邻居半径R相同,激发阈值K的临界取值就相同,它与元胞状态数N的多少无关,且K的临界取值随着R的增大而增大;当E、N取定值,改变R、K取值时,在E相同的情况下, N值的不同不影响靶波的破裂临界值。第四章采用Greenberg-Hasting元胞自动机模型研究了激发介质中靶波的自持续的问题。以前的研究表明,靶波只有在有持续激发源的激发下才可以产生持续靶波,但本文的数值模拟研究发现,当E = N?2,且激发源在{2 , 3,…,E}中取值时,在系统中心处没有持续激发源的情况下同样可以产生持续靶波,且是自持续靶波,同时靶波波形随着激发阈值K的增大而越来越接近于圆;当E = N?2, K∈[3 ,M],其中M为一正整数,激发源初始值取1时,靶波自持续中心的图形具有多样化,且E , N , R ,K的不同会引起靶波中心处的波形不同,但在时空上仍具有规律性,在时间上的演化周期与元胞状态数N相等,即T = N;在空间上具有对称性。第五章对这篇硕士论文做了总结和展望,认为靶波的性质还可以通过其它模型来研究,同时还可以考虑一些外在因素以及空间维数来研究靶波的性质,这样更接近于实际;由于在一定条件下,靶波自持续中心多样化的机制还不是很清楚,所以这些问题还有待于今后进一步研究。

关键词：靶波破裂自持续