检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

一种改进fhn神经元滤波模型研究

智能计算机与应用 2021年第3期11卷 16-21页

作者：高娃阚阅南京林业大学家居与工业设计学院南京210037 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454003

突触滤波是神经元处理和传递信息的重要过程,有助于生物在复杂环境中获取所需信息。针对当前人工神经元模型中较少考虑到突触滤波机制,本文以FitzHugh-Nagumo(fhn)人工神经元模型为基础构建基于膜电势增量变化的神经元数学模型,在此基... 详细信息

突触滤波是神经元处理和传递信息的重要过程,有助于生物在复杂环境中获取所需信息。针对当前人工神经元模型中较少考虑到突触滤波机制,本文以FitzHugh-Nagumo(fhn)人工神经元模型为基础构建基于膜电势增量变化的神经元数学模型,在此基础上模拟突触滤波机制,从而提出一种改进fhn神经元滤波模型。而后,对该模型的稳定性条件、幅频响应进行了分析,并通过不同信噪比条件下的典型信号和语音信号实验对该模型的信息传递能力和滤波能力进行验证。实验结果表明,该模型能够有效传递输入信息、提高输入信息强度,且有效抑制其中噪声部分。

关键词： fhn模型突触滤波模型响应

具有时滞的突触耦合的fhn神经元模型的Hopf分叉分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

具有时滞的突触耦合的FHN神经元模型的Hopf分叉分析

主从FitzHugh-Nagumo神经元的鲁棒输出同步控制

第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：范德军洪灵西安交通大学强度与振动教育部重点实验室哈尔滨工业大学(威海)

这篇文章研究了具有双时滞耦合非等同fhn神经元模型的稳定性和Hopf分岔问题。首先,选取两个时滞的和作为分岔参数,证明了Hopf分岔的存在性;接着,依据中心流形定理和规范型方法,给出了一个确定Hopf分岔方向和周期解稳定性的明确的算法;最... 详细信息

这篇文章研究了具有双时滞耦合非等同fhn神经元模型的稳定性和Hopf分岔问题。首先,选取两个时滞的和作为分岔参数,证明了Hopf分岔的存在性;接着,依据中心流形定理和规范型方法,给出了一个确定Hopf分岔方向和周期解稳定性的明确的算法;最后,为了支撑理论分析结果给出了一些数值模拟工作。

关键词： fhn模型时滞 Hoph分叉稳定开关周期解

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

系统仿真学报 2011年第10期23卷 2200-2205页

作者：刘玉亮王江魏熙乐邓斌车艳秋韩春晓边洪瑞天津大学电气工程与自动化学院天津300072 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津300222

将内模理论应用于混沌吸引子的同步控制,针对电耦合FitzHugh-Nagumo神经元中存在未知的参数和不确定的异质扰动,引入内模并设计合适的状态反馈控制器保证了主从系统的鲁棒输出同步的半局Lyapunov渐进稳定性,有效克服了系统不确定异质干... 详细信息

将内模理论应用于混沌吸引子的同步控制,针对电耦合FitzHugh-Nagumo神经元中存在未知的参数和不确定的异质扰动,引入内模并设计合适的状态反馈控制器保证了主从系统的鲁棒输出同步的半局Lyapunov渐进稳定性,有效克服了系统不确定异质干扰的影响;仿真结果验证了所提控制方法的有效性。

关键词：混沌 fhn模型异质同步内模

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

二维心肌可激媒质激发波的有效控制

生物医学工程学杂志 2005年第6期22卷 1104-1107页

作者：李莉刘力张广才王光瑞曲直中国医科大学生物物理教研室沈阳110001 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

利用奇异微扰分析,提出对耗散系统的有效控制,将其应用于fhn模型,研究二维心肌可激媒质激发波的控制问题,分别对行波和螺旋波施加旋性和漂移控制。结果表明:行波的传播方向被改变而螺旋波产生漂移,当施加的控制强度达到阈值时,螺旋波被... 详细信息

利用奇异微扰分析,提出对耗散系统的有效控制,将其应用于fhn模型,研究二维心肌可激媒质激发波的控制问题,分别对行波和螺旋波施加旋性和漂移控制。结果表明:行波的传播方向被改变而螺旋波产生漂移,当施加的控制强度达到阈值时,螺旋波被驱除出边界。这些研究结果对临床上治疗心律失常和有效除颤具有理论价值。

关键词： fhn模型有效控制旋转控制漂移控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

神经纤维电刺激的建模及非线性分析

神经纤维电刺激的建模及非线性分析

作者：买斐天津大学

学位级别：硕士

对神经纤维电刺激兴奋规律的研究,在神经科学、康复工程等许多学科领域都具有非常重要的意义。对神经纤维电刺激兴奋规律的研究,主要包括两大部分内容,一是对电刺激产生的电场分布规律的研究,另一部分工作是对神经纤维本身的建模。在前... 详细信息

对神经纤维电刺激兴奋规律的研究,在神经科学、康复工程等许多学科领域都具有非常重要的意义。对神经纤维电刺激兴奋规律的研究,主要包括两大部分内容,一是对电刺激产生的电场分布规律的研究,另一部分工作是对神经纤维本身的建模。在前人的工作中,将更多的精力花在了从生物本身和数学角度对神经纤维本身的建模工作中,而我们研究各种模型的目的就是要定量且准确的描述系统的特性。因此可以有效的对系统进行控制。本论文从系统角度出发,以神经纤维为研究对象,基于fhn模型,利用近似的二极管模型,首先分析神经细胞的一阶线性模型,引入恢复变量,建立神经细胞的二阶线性模型。并且分析两种模型的频率响应,从而得出对于不同频率的外加电刺激细胞膜的跨膜电压响应。在此基础上,根据阈上的非线性特点,利用Lurie模型分析系统的稳定性问题,得出系统是渐近稳定的结论,并且其收敛速度是与细胞膜的电学特性有关的。根据Lurie系统的稳定性判定定理,推导出系统是输入输出稳定的。通过仿真在外加电流刺激下系统的输出响应,验证理论分析结果。最后本文对均匀电场刺激下的神经细胞的响应进行分析,得出均匀电场刺激下动作电位产生规律,并仿真验证。本文对神经纤维在外电场刺激下动作电位产生规律和特性在理论上进行分析与探索,从而对实际应用有一定的指导作用。

关键词： fhn模型 Lurie系统电刺激神经纤维

描述神经元相互作用的非线性动力学方程的解析解

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

生物数学学报 1999年第1期14卷 28-31页

作者：吕翎李成仁辽宁师范大学物理系大连116029

神经系统是由大量神经元构成的非线性动力系统，动力学行为十分复杂ＦＨＮ模型提供了在该系统中观察时间周期振荡这种非线性现象的实验证据．本文利用扰动法从理论上求出了ＦＨＮ模型所给出的非线性动力学方程的解析解。

关键词：神经元非线性系统 fhn模型解析解

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Lévy噪声作用下可激系统的动力学行为

Lévy噪声作用下可激系统的动力学行为

作者：崔倩倩河北师范大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展，非线性问题出现在许多学科之中，非线性动力学由此产生。非线性动力学联系到许多学科，如力学、数学、物理学、化学和某些社会科学等，所以非线性动力学是综合性、交叉性很强的前沿学科。可激介质是一种特殊的介质... 详细信息

随着科学技术的发展，非线性问题出现在许多学科之中，非线性动力学由此产生。非线性动力学联系到许多学科，如力学、数学、物理学、化学和某些社会科学等，所以非线性动力学是综合性、交叉性很强的前沿学科。可激介质是一种特殊的介质，当受到超过一定阈值的扰动时,会产生一个快速和剧烈的运动,在经过一个周期后,回到平衡状态。可激系统是指一类开放系统，当受到外部噪声等因素的驱动时，其原有的潜在的运动状态可以被恢复。噪声可激系统的影响一直是非线性动力学的一个研究热点，在噪声的作用下，可激系统会出现一些特殊的动力学行为。前人的研究大多数针对的是高斯噪声对可激系统的影响，这篇论文在前人研究的基础上选取了拖尾性较好可以模拟大幅度起伏的Lévy噪声，主要分析Lévy噪声对单点和二维可激系统的影响。对于单点的研究，本篇论文里采用了Hodgkin Huxley神经元模型，首先对H-H神经元模型加入不同幅值和频率的周期刺激，找到系统的放电阈值。然后在周期信号中加入一个Lévy噪声，分析放电序列、放电间距分布、方差系数和信噪比，并将结果与高斯噪声对比。结果表明，如果在阈下信号中混入一定强度的噪声，噪声和信号叠加后在某些时刻上达到神经元的放电阈值，则可以使神经元产生动作电位，最佳的系统反应取决于噪声和输入信号的结合。在一定范围内增大噪声强度可以对神经元放电起到促进的作用。但是如果噪声的强度太大，噪声反而会阻碍系统对原有输入信号的感应，减弱神经元的放电。一旦噪声的强度超过一个界限，那外部输入信号将会被噪声掩盖，神经元放电就会消失。所以，只有噪声强度取适当值时，才能产生规律性放电，当噪声强度最佳时，系统放电的规律性也最强，系统产生随机共振。在没有特定外部信号的情况下，只有单纯的噪声输入，当其强度超过一定阈值时，也可以使系统将产生脉冲放电现象，当噪声强度取适当值时，系统产生规律性放电，系统产生相干共振现象。对于二维可激介质的研究，本文采用fhn模型，把研究对象放在二维可激系统中螺旋波的动力学行为上。周期信号可以使螺旋波的波头轨迹更为复杂，发生共振、阿诺德舌等非线性现象，而噪声可以使系统发生随机共振和相干共振。我们通过改变噪声强度和周期信号振幅等参数，观察产生的特殊现象，分析Lévy噪声和周期信号对螺旋波动力学行为的影响。我们首先固定噪声强度和周期信号的振幅，观察周期信号周期对螺旋波波头轨迹最大半径和平均周期的影响。我们发现改变周期信号的周期，螺旋波轨迹发生了复杂的变化，最大半径会随着周期的变化呈现一定规律，在1:1与2:1共振带上最大半径随周期的增大而明显增大。我们测得的平均周期与周期信号周期之间的关系，对于较大的周期，平均周期基本不变，与未加入噪声和周期信号时的平均周期相同;在1:1与2:1共振带上，平均周期随周期信号的周期的增大而增大，而且平均周期在中间的一段周期范围内随各参数的变化都是十分明显的。噪声和周期力共同作用下的螺旋波会产生随机共振现象，共振带宽度随着噪声强度增加先增加到一个极大值，此时对应着随机共振，然后随着噪声强度增加而减小，导致魔阶现象和阿诺德舌的出现。

关键词：可激系统 Lévy噪声周期信号 H-H模型 fhn模型随机共振

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

移动异质及反馈作用下的螺旋波动力学

移动异质及反馈作用下的螺旋波动力学

作者：王雪丽河北师范大学

学位级别：硕士

螺旋波斑图一直是非线性领域最为重要的研究对象之一,它在自然界中普遍存在。从流体的对流运动到介质的阻挡放电,从单晶面上CO的催化氧化到液晶中的相变,从地图舌的形成到心脑系统中的电活动信号都可以看到螺旋波的轨迹。在心脑系统中,... 详细信息

螺旋波斑图一直是非线性领域最为重要的研究对象之一,它在自然界中普遍存在。从流体的对流运动到介质的阻挡放电,从单晶面上CO的催化氧化到液晶中的相变,从地图舌的形成到心脑系统中的电活动信号都可以看到螺旋波的轨迹。在心脑系统中,对螺旋波动力学的理论与数值研究对治疗心动过速、预防室颤及一些脑疾病的发生有着重要的理论指导意义。本文采用可激系统的FitzHugh-Nagumo(fhn)模型、振荡系统的 Complex Ginzburg-Landau Equation(CGLE)分别研究了移动异质与非局域反馈对螺旋波动力学的影响,主要工作如下:第一部分:利用可激系统的fhn模型研究了移动异质存在下螺旋波的动力学行为。设初始时刻系统中一角宽度为Δφ的小扇形区域内可激性发生改变,形成异质区,异质出现的区域以角速度ω绕初始螺旋波中心所在的位置随时间做旋转移动。研究表明,当异质中的可激性改变是减弱时,异质的旋转移动能把螺旋波波头引向边界,并在无流边界处消失,进而导致整个螺旋波的消除。异质中的可激性越弱,消除螺旋波时异质区角宽度的可选范围越大。在异质区角宽度与异质可激性参数的参数空间内,螺旋波可消除参数区内的一条小细缝被证明与所选择的可激媒质形状有关。螺旋波存活情况下,波头运动中的各种频率与异质区旋转频率之间的关系也被讨论,发现两者之间存在着按有理数锁定的行为。在考察螺旋波波头运动随旋转频率变化时,旋转频率范围段内固定锁频关系的存续能被用来理解波头运动的变化。第二部分:利用CGLE研究了圆反馈对振荡系统中螺旋波动力学的影响。圆反馈的反馈信号是从系统内一个圆形区域内的波活动计算出来的,反馈信号加入系统前螺旋波波头位于一固定点上。研究表明:反馈控制开启后,螺旋波波头会有一段暂态的漂移,而后会进入到圆形吸引子或点吸引子中,点吸引子位于圆形测量区域的中心,圆形吸引子与测量区域同心且有一些分立的半径取值;波头对最终吸引子的选择取决于测量区域中心与波头初始位置的距离以及反馈控制刚启动时波头的漂移方向,进入圆形吸引子后反馈信号的模为常数,在复平面内反馈信号随时间的变化轨迹是一个圆,此驱动下波头运动可以通过解析分析给出。我们也分析了螺旋波波头运动随测量区域尺度、反馈增益、延迟时间以及系统尺度参数等的变化规律。第三部分:利用CGLE研究了环形反馈对振荡系统中螺旋波动力学的影响。研究表明,随着环形测量区域厚度或半径的变化,波头会在点吸引子和圆吸引子间交替选择。我们也给出此反馈下波头运动随其它参量的一些变化规律。

关键词：螺旋波 fhn模型 CGLE 移动异质非局部反馈

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

相场法的准确性与边界曲率的关系研究

相场法的准确性与边界曲率的关系研究

作者：何帅浙江大学

学位级别：硕士

螺旋波的传播常常涉及零流边界的情况,有很多模拟真实系统的模型,它们的边界都是不规则的。如何准确地构造和求解这类不规则的零流边界,对各种真实系统的准确模拟和研究都有很重要的意义。我们可以使用有限差分法,通过定义边界外附加的... 详细信息

螺旋波的传播常常涉及零流边界的情况,有很多模拟真实系统的模型,它们的边界都是不规则的。如何准确地构造和求解这类不规则的零流边界,对各种真实系统的准确模拟和研究都有很重要的意义。我们可以使用有限差分法,通过定义边界外附加的格点来解决这个问题。然而,这种处理方式一个不太理想的特征就是,同一个格点可能被多次赋值,这个格点上的值取决于最后更新了哪个邻近格点,而随着时间的变化,不同形状边界下的格点可能要通过不同的算法来确定。另一种常用的方法称为有限元法,这种方法可以很自然地处理零流边界条件。但是在相同格点间距的情况下,使用有限元法来进行数值模拟要比使用有限差分法更费时,也更难以应用。我们在第二章介绍了一种新的算法,可以在任何几何形状的边界上实现零流条件。这种称为相场的方法已经成功运用于各种问题中,包括树状凝固(dendritic solidification)、指进现象(viscous fingering)、裂纹扩展(crack propagation)、囊泡塌缩(the tumbling of vesicles)以及细胞内部动力学(intracellular dynamics)。相场法的主要优点首先在于它能自动处理复杂几何结构中的边界问题,通过附加一个辅助的场,相场法就可以使边界满足零流条件。另一个优点是相场法可以应用于移动的边界。在第三章和第四章,我们通过对Barkley模型和fhn模型的数值模拟,研究了相场法的准确性和边界曲率的关系。我们发现与有限差分法相比较,在曲率为0,即边界为一条直线的时候,两者的差别很小。而在边界曲率不为0的情形下,随着曲率的变化,相场法的准确性对曲率存在一定的依赖关系。我们可以说,相场法的准确性是和边界曲率密切相关的。

关键词：相场法曲率 Barkley模型 fhn模型