几种规则非线性网络中的混沌同步及其应用

论文题目: 几种规则非线性网络中的混沌同步及其应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 光学

作者: 齐观晓

导师: 黄洪斌

关键词: 非线性网络,混沌控制与混沌同步,个数不稳定性,混沌保密通信,神经元网络

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 最近十年对非线性网络中的混沌控制与混沌同步研究已成为复杂性科学中的研究热点之一。惠更斯时代的同步概念(仅涉及周期运动,表现为各种形式的锁频或锁相)在人们对耦合系统的深入研究下已扩展为多种形式的混沌同步,其中包括完全同步、广义同步、相同步、滞后同步、部分同步等。近来,混沌运动的同步化-退同步化分叉现象、非线性网络构建及其动力学行为研究,给科研工作者带来了新的研究方向。本文第一章是绪论部分,介绍了非线性网络研究几个重要方向的现状及相关研究成果。在第二章中,仔细研究了具有最近邻非对称耦合的环型和线型混沌阵列中的振子个数不稳定性问题。基于主稳定函数(MSF)和特征值分析(EA)两种分析方法,提出了存在于振子个数上限值与耦合系数之间半解析关系式,并通过对由Lorenz振子构成的阵列进行数值计算验证了该关系式。在第三章中,构建了由混沌振子耦合而成的星型结构网络,在其中发现了一种新型同步状态-层状混沌同步(LCS)。利用Lorenz振子构建该星型结构网络并对之进行数值计算发现:原本围绕着两个焦点旋转的奇怪吸引子随着线型阵列上位置的后延逐渐变成围绕一个焦点旋转的奇怪吸引子。并且,该同步状态对传输混沌波最稳定,而随着线型阵列上位置的后延同步稳定性逐渐降低。在第四章中,基于层状混沌同步现象,提出了一种新型混沌保密通信方案。在该方案中,由于在不同的时间间隔内,随机地选取不同的高维混沌信号来遮掩信息,因而有效地提高了通信的保密性能。另外,层状同步对于发送方和接收方动力学结构和参数的对称性要求极高,可以有效地探测到信道中窃密者的存在。在第五章中,通过数值计算研究了由噪声引起的动作电位脉冲在由多个单向耦合线型阵列构成的神经元网络中稳定地、同步地传输问题。采用Hindmarsh-Rose神经元模型构建该神经网络并进行数值计算,计算结果表明:在保持一定的网络结构对称性的情况下,由噪声引起的动作电位脉冲可以通过层状同步方式稳定地、同步地传输到大脑皮层的相应区域。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章绪论

1.1 引言

1.2 混沌现象

1.3 复杂网络

1.4 混沌控制和混沌同步

第二章环型和线型结构中的振子个数不稳定性研究

2.1 引言

2.2 环型和线型结构中的振子个数不稳定性

2.3 结论

第三章星型结构中的层状混沌同步现象

3.1 引言

3.2 星型结构中的层状混沌同步

3.3 结论

第四章随机高维混沌保密通信研究

4.1 引言

4.2 随机高维混沌保密通信方案

4.3 结论

第五章噪声引起的动作电位脉冲的层状同步传输研究

5.1 引言

5.2 噪声引起的动作电位脉冲的层状同步传输

5.3 结论

致谢

参考文献

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发布时间: 2007-06-11

参考文献

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