检索结果-南通市图书馆

基于rulkov神经元模型的四足机器人适应性行走控制

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

同济大学学报（自然科学版） 2019年第8期47卷 1207-1215页

作者：刘成菊林立民陈启军同济大学电子与信息工程学院

为了改善足式机器人的适应性行走能力,提出仿生控制和智能优化算法相结合的控制策略.利用rulkov神经元模型对生物中枢模式发生器(central pattern generator, CPG)进行机理建模;设计了基于CPG模型的单关节和多关节耦合的网络拓扑结构,... 详细信息

为了改善足式机器人的适应性行走能力,提出仿生控制和智能优化算法相结合的控制策略.利用rulkov神经元模型对生物中枢模式发生器(central pattern generator, CPG)进行机理建模;设计了基于CPG模型的单关节和多关节耦合的网络拓扑结构,并利用多目标遗传算法优化CPG单元间的耦合系数矩阵,使得CPG网络的输出信号可以控制机器人关节按照一定的时序发生动作;设计机器人信息融合反馈系统并提出坡面适应性行走控制策略,并以四足机器人GhostDog作为实验对象,在Webots仿真平台上做实验验证.结果表明,所提出的行走控制策略可以控制机器人自主完成模式切换,具有一定的环境适应性.

关键词：中枢模式发生器 rulkov模型四足机器人多目标遗传算法适应性行走

rulkov神经元模型在平均耦合下的分岔分析

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Rulkov神经元模型在平均耦合下的分岔分析

作者：孙倩北京交通大学

学位级别：硕士

本文讨论基于映射的二维rulkov神经元模型在平均耦合下的分岔.首先,通过求解不动点方程及对不动点稳定性的分析,得出系统不动点的存在条件及稳定性条件.其次,应用动力系统的定性理论和分岔理论,研究两个耦合的rulkov神经元模型分别在相... 详细信息

本文讨论基于映射的二维rulkov神经元模型在平均耦合下的分岔.首先,通过求解不动点方程及对不动点稳定性的分析,得出系统不动点的存在条件及稳定性条件.其次,应用动力系统的定性理论和分岔理论,研究两个耦合的rulkov神经元模型分别在相同初值或不同初值条件下,系统的鞍结点分岔、倍周期分岔、External(imernal)crisis分岔,重点讨论了与Bursting现象有关的数学机理.最后,讨论耦合强度对神经元网络系统同相同步与反相同步的影响.全文共包括四章.第一章,介绍与本文有关的非线性动力系统方面的知识,包括分岔理论、基于映射的神经元模型,经典的Hodgkin-Huxley神经元模型.第二章,介绍单个神经元rulkov模型的分岔分析.第三章,通过快慢分解技术,将四维耦合系统分解为一个二维快子系统和一个二维慢子系统,讨论两个耦合的rulkov神经元模型在初值相同和不相同情况下的分岔,包括鞍结点分岔、倍周期分岔、External(internal)crisis分岔,重点讨论与Bursting现象有关的数学机理.最后,讨论耦合强度对神经元网络系统同相同步与反相同步的影响.第四章,对全文进行总结.

关键词： rulkov模型不动点稳定性分岔倍周期解耦合

N个相同rulkov神经元在星形和全局耦合结构下的同步行为

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

N个相同Rulkov神经元在星形和全局耦合结构下的同步行为

作者：马瑞敏北京交通大学

学位级别：硕士

本文研究基于映射的神经元在电子和化学耦合下的聚合行为.应用非线性动态系统的分岔和混沌理论,以及主稳定函数方法,分析N个相同的rulkov神经元在星形和全局耦合结构下,同步行为的稳定性和emergence性质.全文共包括三章.第一章,介绍与... 详细信息

本文研究基于映射的神经元在电子和化学耦合下的聚合行为.应用非线性动态系统的分岔和混沌理论,以及主稳定函数方法,分析N个相同的rulkov神经元在星形和全局耦合结构下,同步行为的稳定性和emergence性质.全文共包括三章.第一章,介绍与本文有关的背景知识,包括神经元的结构和类型,神经元的经典数学模型,神经元耦合系统同步动态学,动态系统同步的概念.第二章,应用动态系统的分岔理论,根据基于映射的单个神经元rulkov模型产生Bursting的数学机理,从动态系统定性理论和分岔理论的角度,运用主稳定函数方法,讨论同步流形稳定的条件.分别求出N个相同的rulkov神经元在星形和全局耦合结构下的耦合矩阵及其耦合矩阵的特征值,进一步讨论emergence region和耦合矩阵特征值的关系及同步行为的稳定性.在理论分析的基础上进行数值模拟,验证N个相同的rulkov神经元在星形和全局耦合结构下发生同相同步和反相同步的条件.第三章,对全文进行总结.

关键词： rulkov模型神经元网络耦合同步

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

离散耦合系统的稳定条件分析及牵制控制同步

离散耦合系统的稳定条件分析及牵制控制同步

作者：喻伟斌北京交通大学

学位级别：硕士

摘要：复杂网络的稳定性分析以及同步研究已经成为了当下的热点之一,网络连接结构也越来越多样化,从规则网络到完全随机网络,从小世界网络到无尺度网络,不同的耦合结构将使系统产生不同的行为,而对这些行为的研究分析可以被应用到包括... 详细信息

摘要：复杂网络的稳定性分析以及同步研究已经成为了当下的热点之一,网络连接结构也越来越多样化,从规则网络到完全随机网络,从小世界网络到无尺度网络,不同的耦合结构将使系统产生不同的行为,而对这些行为的研究分析可以被应用到包括生物、金融以及互联网等领域中.本文分为四个章节,第一章节介绍了相关的研究背景,包括rulkov模型的研究发展进程,混沌的相关理论以及小世界网络的构造原理等;第二章节主要是多重时滞下离散环状耦合系统的稳定条件分析,首先研究了一个零分布特征多项式的性质,并将结果应用到神经网络中,然后把理论从低维推广到高维,从而得出了单个网络和多个子网络环状耦合结构下的稳定性条件,最后通过数值模拟验证了结论;第三章节则是利用牵制控制实现离散神经网络的同步,具体方法就是在系统中加入自反馈控制项,利用李雅普诺夫函数法来证明其复杂系统的稳定性,并且得到了其同步准则。最后我们利用在小世界网络连接下的rulkov模型验证其同步准则.第四章节是对全文的总结.

关键词：同步 rulkov模型 Hopfield网络牵制控制小世界网络

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

全耦合rulkov神经系统的动态转迁

全耦合Rulkov神经系统的动态转迁

作者：张娟北京交通大学

学位级别：硕士

神经元在中枢神经系统信息处理过程中起着关键的作用,神经元信息的产生和传输体现了丰富的非线性特征.单个神经元的不动点的稳定性可能会因为不同参数取值而改变,神经元的活动状态和静息状态也会因为外部刺激而产生明显的变化,这主要是... 详细信息

神经元在中枢神经系统信息处理过程中起着关键的作用,神经元信息的产生和传输体现了丰富的非线性特征.单个神经元的不动点的稳定性可能会因为不同参数取值而改变,神经元的活动状态和静息状态也会因为外部刺激而产生明显的变化,这主要是根据神经元数学模型的不同分岔值来确定.神经元脉冲的传递至少要两个以上的神经元通过耦合的方式来完成,因此耦合的神经元系统是一个非常复杂的高维非线性动力系统,其中有些振子活动的振幅幅度非常小或者几乎为零,那么大尺度耦合的非线性振子可能会因为Aging而导致非自震荡元素部分数目增加.研究神经元系统的Aging Transition及其非线性特征可以为生理和医学试验提供理论参考和试验依据.本文首先在参考全耦合的Stuart-Landau方程组的基础上,研究了全耦合的rulkov神经元系统,整个系统因为参数σ的不同而分为两组.假设用p表示非活动振子所占比率,则在第一部分中,重点分析了在p=O,k=0时整个系统的神经元动态,并用中心流形的方法讨论了单个神经元不动点的稳定性,尤其详细的分析了Neimark-Sacker分岔的性质,给出了单个神经元活动与静止的分界线.同时也分析了其它分岔,根据这些分岔可以明确判定单个神经元是处于方形簇放电,锥形簇放电,峰放电,还是静息态.其次,讨论了当p≠0时的耦合rulkov神经元系统,取定两个参数σ1,σ2,分别使单个rulkov神经元模型处于活动状态和静息状态,从而将整个系统因为参数σ的不同而分为两个集群,即活动振幅较大的神经元组和活动振幅非常小(认为是非活动)的神经元组,随着不活跃元素所占比率p的增加,全耦合神经元系统震荡行为会在某一临界值终止.在这部分中,重点讨论了全耦合神经元系统活动状态和非活动状态之间的变迁,研究了全耦合的基于映射的rulkov神经元系统中(k,p)的结构相图,其中k是耦合强度,p是非活动元素所占比率.最后,对本文的研究内容进行了总结,本文的研究成果为更全面完整的讨论离散神经元模型的动态转迁性质奠定了基础.

关键词： rulkov模型非线性动力系统 Aging Aging Transitions

考虑噪声影响的神经元网络系统同步与控制研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑噪声影响的神经元网络系统同步与控制研究

作者：谭沐芝大连海事大学

学位级别：硕士

神经元是大脑的基本计算单元,通过同步形成记忆和联想。噪声作为一种常见的随机信号,广泛存在于神经元网络中。随机共振理论指出系统在周期信号与噪声协同作用下会增强信号输出,这一理论转变了人们关于噪声有害无益的观点。此后对于噪... 详细信息

神经元是大脑的基本计算单元,通过同步形成记忆和联想。噪声作为一种常见的随机信号,广泛存在于神经元网络中。随机共振理论指出系统在周期信号与噪声协同作用下会增强信号输出,这一理论转变了人们关于噪声有害无益的观点。此后对于噪声的研究受到了交叉学科的广泛关注,由噪声诱导的动力学现象目前已经成为神经动力学的前沿领域。其中相干共振现象体现了噪声针对神经元放电的调控作用,对于大脑异常放电的治疗具有积极的指导意义。相较传统的高斯型噪声,Lévy噪声特有的厚尾性有助于表征真实噪声的跳跃性,自提出后倍受科研人员青睐。有鉴于此,本文采用Lévy噪声,研究了rulkov神经元模型中的相干共振现象,具体工作内容如下:一、总结了复杂网络理论的发展历程,以及各类网络拓扑的构造方法,并在此基础上综述了Lévy噪声于神经元网络中诱导的常见动力学现象以及目前国内外的相关研究进展。通过对比分析动力学现象发现,噪声主要通过诱导神经元发生模态跃迁从而影响神经元的电生理活性,从而实现对神经元网络的同步控制。二、利用峰峰间距变异系数对相干共振进行衡量,验证了Lévy噪声可诱导rulkov神经元产生相干共振现象。数值模拟结果表明Lévy噪声中的波动组分由特征指数调控,对相干共振起促进作用;而扰动组分由偏度参数调控,对于相干共振起抑制作用。基于讨论结果制备了rulkov最佳相干态,通过神经元脉冲图像可知,此时Lévy噪声诱导rulkov神经元由静息态跃迁至兴奋态。神经元放电不应期完全消失,神经元整体表现为连续拟周期放电模态。本文讨论了Lévy噪声中不同组分对于神经元有序放电的影响,这将利于理解噪声诱导神经元网络同步的控制机理,并为神经系统相关疾病的临床治疗提供新的思路。

关键词： Lévy噪声 rulkov模型复杂网络相干共振神经元同步

两个相同的rulkov神经元在电子耦合作用下的动态转迁

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

两个相同的Rulkov神经元在电子耦合作用下的动态转迁

作者：路进玲北京交通大学

学位级别：硕士

神经元在中枢神经系统处理信息的过程中有着非常重要的地位,神经元能够产生和传输信息,而这些过程有丰富的非线性特征.研究表明,单个神经元的不动点可能具有稳定性,而这种稳定性可能会因为参数取不同的值而改变,神经元的静息状态和活动... 详细信息

神经元在中枢神经系统处理信息的过程中有着非常重要的地位,神经元能够产生和传输信息,而这些过程有丰富的非线性特征.研究表明,单个神经元的不动点可能具有稳定性,而这种稳定性可能会因为参数取不同的值而改变,神经元的静息状态和活动状态也会可能因为外部刺激的变化而产生明显的变化,这些结论主要是由神经元数学模型的分岔值的不同来决定.神经元脉冲也具有的传递过程,而这种传递至少要两个以上的神经元耦合来完成.由此可见,耦合的神经元系统是一个高维的非常复杂的非线性动力系统,其非线性特征可以为生理和医学试验提供理论参考和试验依据.首先,在第一章里介绍与本文相关的背景知识.在第二章里,将两个耦合的神经元网路系统分为两种模型,重点利用快-慢分解方法以及数值模拟的方法分析混沌系统的神经元动态.首先把全系统分为快子系统和慢子系统,研究两个耦合的神经元的运动状态及关联性.然后利用主稳定函数进行分析得知在不变子空间中快子系统稳定的充要条件.同时,改变耦合强度ε的值,即分别取大于0、小于0、等于0的三种不同的数值,并通过数值模拟观察耦合的两个神经元的周期性以及同向同步和反向同步行为,从而得出神经元簇放电的周期性.同时结合单个神经元活动与静止的分界线,能够更好地分析出耦合的两个神经元的静放电特点.其次,为了更好地研究系统的混沌性质,利用数值模拟结合定性分析方法分析了耦合rulkov神经元模型的最大李雅普诺夫指数.为了进一步验证两个神经元的相关性,利用数值模拟结合定性分析方法分析了耦合rulkov神经元模型的相关系数,讨论两个分组的神经元(即耦合和非耦合的神经元组)快慢变量的随着时间的变化趋势.研究表明：不管是耦合的还是非耦合的两个神经元组的快慢变量的运动趋势相关性较大,并且存在一定的相关性.最后利用数值模拟结合定性分析方法研究不同的特征值下参数α,σ的变化区域图以及等高线图,结果表明参数α,σ的变化区域图和系统的特征值有关.最后,对本文的研究内容进行了总结,其研究成果为更全面完整的讨论离散神经元模型的动态转迁性质打下了基础.

关键词： rulkov模型非线性动力系统耦合与非耦合混沌与非混沌

基于映射的神经元网络在快速阈值模块耦合下的Bursting同步机理

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于映射的神经元网络在快速阈值模块耦合下的Bursting同步机理