部分时滞诱发Watts-Strogatz小世界神经元网络产生随机多共振
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- 论文作者：孙晓娟 ; 李国芳
- 年：2016
- 作者机构：北京邮电大学理学院数学系;
- 论文关键词：随机多共振 ; 神经元网络 ; 部分时滞
- 会议召开时间：2016-05-06
- 会议录名称：第十届动力学与控制学术会议摘要集
- 语种：中文
- 分类号：R338
- 学会代码：AGLU
- 会议名称：第十届动力学与控制学术会议
- 会议地点：中国四川成都
- 主办单位：中国力学学会动力学与控制专业委员会
- 学会名称：中国力学学会
- 页数：2
- 文件大小：743k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
已有研究显示时滞可诱发神经元网络发生随机多共振现象,但之前人们主要讨论了神经元间的耦合都存在时滞的情形,然而实际中,有些神经元间的信息传递是瞬时的或时滞很小可以忽略的。因此神经元系统中部分神经元间的耦合可以被认为是无延时的。本文以Watts-Strogatz小世界神经元网络为研究对象,以Rulkov映射作为描述神经元网络节点的动力学模型,考虑神经网络中只有部分神经元间耦合存在时滞时,部分时滞对神经元网络响应强度的影响。研究结果指出,在适当噪声强度下,系统响应强度随部分时滞的增加呈多峰的变化态势,即诱发随机多共振现象;而且当随机边时滞概率增加时,系统响应强度达到最优水平的部分时滞取值区间逐渐变窄,当随机时滞边概率足够大时,系统响应强度只在时滞位于外界信号周期的整数倍附近才会达到最优。这与之前的报道有所不同,之前的报道显示只有时滞在外部周期信号的整数倍附近,神经网络的系统响应强度才会较强。此外,我们还进一步分析了随机连边概率以及神经网络中边的总数对部分时滞诱发的随机多共振现象的影响,相应的数值结果指出部分时滞诱发的随机多共振现象对随机连边概率具有一定的鲁棒性,但神经元网络中边的总数对部分时滞诱发的随机多共振的影响则较大。当随机时滞边概率较小时,边的总数越大,神经元网络系统响应强度处于较强水平的时滞的取值范围越小。这些结果不仅展示了部分时滞作用下的神经元网络的放电动力学特性,还为时滞产生多随机共振及动力学行为在神经科学领域的研究提供了重要的理论意义。
引文