神经网络在混沌保密通信中的应用

简述了神经网络的特点及其与混沌的内在联系,重点从神经网络在预测、产生混沌信号、形成混沌扩频序列、混沌系统的信道均衡、混沌同步和混沌通信中信息的加密与解密等几个角度阐述了神经网络在混沌保密通信中的应用.     

源于混沌科学的振动压实新技术

1.前言混沌[2]是一种从微观到宏观非线性系统中普遍存在的内在的无规则而不确定的运动状态(包括振动、振荡、波)。对混沌的理论研究形成了现代混沌科学。中国工程院院刊专题报告[2]认为 :现代混沌科学正在工程中得到广泛应用。一门新的研究混沌实际应用及其基本理论的非线性工程学科———混沌工程学正在兴起。混沌工程学研究的热点是混沌分析技术、混沌控制技术和混沌生成技术。世界的进步从路开始 ,混沌工程学在路基压实机械中的应用 ,形成了振动压路机新技术。在非线性振动系统中 ,当系统参数满足一定条件时 ,即使在确定性输入下 ,输出亦…     

基于动态复合混沌系统的S盒设计

S盒是分组密码中重要的非线性部件之一.基于多混沌系统及复合思想,并引入Arnold映射置乱算法,提出了一种混沌S盒的产生方法.首先,提出了几种混沌方程,并对方程的自相关性和互相关性进行了分析,证明它们具有很好的伪随机性.接着,引入了动态复合混沌系统,形成了一种新的混沌系统.运用线性同余发生器可以延长混沌周期的思想,结合动态复合混沌系统,形成了一种新的伪随机序列的产生方法.将所形成的伪随机序列构造成临时的S盒,再利用Arnold映射将临时S盒置乱形成新的S盒.最后,对所产生的S盒做了严格的性能测试,并将本文S盒特性与前人提出的S盒进行了对比,对比分析显示本文所提出的算法产生的S盒具有良好的密码学性能,在空间网络安全及轻量级密码中具有很好的应用前景.     

一类新电路系统的奇怪非混沌吸引子分析

研究了一类新的概周期驱动电路系统中多种类型的奇怪非混沌吸引子及不同的产生机理.发现了一种新的由T2环面分岔形成的"轮胎形"或"管道形"类奇怪非混沌吸引子,分析了奇怪非混沌吸引子形成的间歇性路线、Heagy-Hammel路线和分形化路线,应用分岔理论和Lyapunov指数方法辨别了由鞍结分岔和亚谐分岔形成的2种不同的间歇性路线,阐释了概周期环面碰撞、环面分形以及吸引子危机等不同奇怪非混沌吸引子的形成机理.     

一混沌模型的系综模拟研究

用随机模拟方法研究了一化学混沌模型的介观动力学 ,对该混沌模型的系综模拟发现 ,在这种不稳定运动中存在强烈的内部涨落 ,然而由于混沌运动整体上的稳定性 ,使得系综中的代表点被限制在混沌吸引子上 ,并且单个代表点形成的随机轨道很好地保持了确定性混沌吸引子的基本特征     

一个新系统中混沌吸引子的形成机制及其混沌控制

分析了一个新混沌系统中混沌吸引子的形成机制,研究表明这类混沌吸引子是由2个简单的混沌吸引子通过一个镜像映射相互融合而成的复合结构. 利用线性负反馈法将混沌控制到平衡点,根据Routh-Hurwitz稳定性条件获得了达到控制目标时反馈参数所满足的条件. 基于Mathematica程序,用数值方法验证了以上方法的有效性.     

二维系统的分岔行为及混沌控制

研究了具有一次耦合项的二维Logistic映射混沌行为.利用系统的相图和分岔图分析系统的混沌形成过程,通过最大Lyapunov指数及Feigenbaum常数分析系统的非线性动态行为.利用OGY控制方法实现系统混沌的控制,将系统的混沌行为控制到周期轨道.     

混沌理论在遗传算法中的应用研究

为了提高遗传算法的搜索能力和效率,将混沌理论引入到遗传算法中。利用Logistic方程构造混沌算子,形成混沌遗传算法。通过实验对混沌算子和杂交算子、变异算子的性能进行了比较,实验数据表明混沌算子具有良好的遍历性。将混沌遗传算法应用在旅行商问题中进行性能检验,结果表明:和标准遗传算法相比,该算法的性能和稳定性都有较大提高。     

一混沌模型的系统模拟研究

用随机模拟方法研究了－化学混沌模型的介观动力学，对该混沌模型的系综模拟发现，在这种不稳定运动中存在强烈的内部涨落，然而由于混沌运动整体上的稳定性，使得系统中的代表点被限制在混沌吸引子上，并且单个代表点形成的随机轨道很好地保持了确定性混沌吸引子的基本特征。     

扁锥壳结构的分岔研究

利用伽辽金法建立了考虑薄膜张力的扁锥壳结构的动力学方程,利用系统的相图和Poincare映射图分析了系统的分岔行为和混沌形成过程.利用直接变量反馈控制方法实现了系统混沌的控制,将系统的混沌行为利用适当的控制强度控制到稳定的周期轨道。     

基于Simulink的混沌金融系统仿真与分析

本文对非线性一混沌金融系统进行了特征分析，得到了方程的三个平衡点。利用建立的Simulink模型进行仿真与模拟，并绘制出验证“蝴蝶效应”的图形以观察初始条件的微小变化对混沌的影响。最后采用MATLAB软件与Simulink工具箱混合编程对混沌形成机制的进行探索。Simulink仿真为混沌的研究提供了新的途径。     

给定流形自适应广义同步及在保密通信中的应用

基于Lyapunov稳定性理论,研究两类给定流形的双向耦合自适应广义同步问题。在理论上给出了达到广义同步的充分而非保守的条件,应用广义同步原理,使信息信号遮掩于给定流形的混沌系统进行传输。由于预先给定流形是可以改变的,因此可使相应的混沌行为呈现多态化。数值仿真通过构造线性和非线性的给定流形的混沌和超混沌系统验证了这种理论结果是有效的。结果显示可形成多种相异的混沌动力学行为,增强信号传输的保密性。     

扁球薄壳在大挠度下的混沌行为及其控制

对利用迦辽金法建立的扁球壳结构的非线性受迫振动微分方程进行分析,通过数值仿真绘出系统的相轨迹图和时间历程图,从而分析了系统的混沌形成过程.然后利用x|x|控制法、变量反馈控制法对该混沌系统进行控制,将该混沌系统控制到稳定的周期轨道上.     

混沌最小二乘支持向量机的短期风功率预测

结合混沌的相空间重构理论和LS-SVM的优点,提出了一种基于混沌LS-SVM风功率预测方法,利用误差评价函数形成反馈机制,通过误差反馈建立参数合理的风功率预测模型;通过对实际数据的仿真,结果表明所提出的混沌LS-SVM预测模型有较好的非线性拟合能力,有较高的预测精度。     

混沌吸引子中周期轨道的仿真研究

介绍了通过混沌吸引子的时间序列计算周期轨道的方法，并在具体的三阶自治系统（Ｇｅｎｅｓｉｏ方程和Ｒｏｓｌｅｒ方程）的仿真中得以实现．计算机仿真和电路模拟结果表明，周期轨道是混沌吸引子的骨架．混沌的细胞模型大致地解释了周期轨道的形成原因     

从辨证的角度看混沌

继相对论和量子力学之后发展起来的混沌学打破了不同学科之间的界限,是涉及系统本质的一门新兴科学。它推翻了经典理论的基本假设,改变了传统的科学研究方法,改变了人们对世界的看法,形成了一种新的自然观。本文首先简述了混沌的含义,然后着重从辨证的角度来看混沌。混沌架起了确定论与概率论之间的桥梁,对有序和无序、简单和复杂的认识也超越了互相排斥和对立的思想,最终走向了互相包含和转化的统一。     

五维系统的混沌动力学分析

以一个五维混沌系统为研究对象,利用状态变量反馈方法,引入一个线性控制器,形成一个五维受控系统。利用李雅普诺夫方法和劳斯稳定判据进行理论分析,设计控制器,求出受控系统渐近稳定的控制律。采用数值仿真试验的方法进一步研究该五维受控系统的动力学行为及其混沌运动特征。线性控制器在不同的参数区域内选取控制参数,该五维受控系统的响应曲线呈现出平衡点渐近稳定、收敛到某些固定点、周期轨道运动、新混沌的分岔现象。提供了一个动力学性态丰富的五维混沌控制和反控制系统。对需求高维混沌信号的混沌保密通信等相关领域提供了理论和试验支持。     

基于改进一维逻辑正弦混沌映射系统的图像加密算法

针对一维混沌映射Logistic映射和Sine映射参数范围有限且混沌序列分布不均匀等问题,提出了一种改进的一维逻辑正弦混沌系统,并在此基础上提出了一种对明文敏感度较高的图像加密算法。首先,结合一维混沌映射Logistic映射和Sine映射形成一种改进一维逻辑正弦混沌系统(one-dimensional Logistic-Sine chaotic system, 1-LSCMS)。其次,利用该系统生成的较为复杂的混沌序列对图像像素的位置及大小进行置换。最后,对置换后的图像进行扩散。实验结果表明:所提算法具有较好的加密效果,密钥空间大且敏感性较强,可以应用到图像加密安全领域。     

一个新混沌系统及其拓扑马蹄分析

为了进一步丰富混沌系统理论及类型,提出一个新的三维混沌系统,分析该系统的基本动力学特征,研究该系统混沌吸引子的形成机理,通过系统相图、Lyapunov指数谱图和分岔图等数学仿真方法验证系统的混沌特性,借助Poincaré映射和拓扑马蹄映射理论,找到系统的拓扑马蹄,进一步从理论上证明系统的混沌特性。结果表明,该系统的混沌吸引子是通过2个简单吸引子的镜像映射融合而成的复合结构,并且该系统与广义Lorenz系统不拓扑等价,是一种新混沌系统。     

基于复合混沌系统的彩色图像加密算法及Matlab实现

应用混合Lorenz混沌系统和Logistics映射的加密方法,研究了混沌彩色数图像加密问题﹒基于龙格-库塔法、Lorenz系统和Logistics混沌系,提出了一种基于混沌的彩色图像加密方法﹒该方法拥有多个密匙,具备多个混沌的优点,形成了强大的安全性,适合对彩色图像加密﹒最后,通过Matlab进行了数值仿真,验证了所提算法的有效性﹒