分数阶时滞忆阻神经网络的有限时间投影同步

本文研究了分数阶时滞忆阻神经网络的有限时间投影同步问题。首先,引入分数阶时滞忆阻神经网络的模型。其次,设计了一个新型混合控制器,利用Mittag-Leffler函数的Laplace变换和逆变换,以及Gronwall-Bellman不等式,得到了当阶数为1<α <2情况下的分数阶时滞忆阻神经网络有限时间投影同步的充分条件。最后,通过数值模拟,验证了结果的可行性和有效性。     

不同维异结构分数阶忆阻混沌系统的同步电路仿真

将一类整数阶忆阻混沌系统推广到分数阶,首先对其进行数值仿真并在Multisim软件中对其进行电路设计,电路仿真与数值仿真结果一致。然后根据主动控制原理及分数阶系统稳定性理论,以分数阶忆阻混沌系统与分数阶Liu系统为控制对象,设计控制器,利用升维的方法研究了两个不同维系统的异结构同步,并在Multisim软件中完成了同步电路的设计与仿真,仿真结果表明了控制器的有效性。该文研究的分数阶忆阻混沌系统及其同步电路的设计能够结合仿真软件进行教学,使抽象的理论教学变得生动具体,为非线性系统理论、非线性电路设计等课程的教学提供新的思路与方法。     

四维忆阻不确定分数阶超混沌系统的自适应滑模同步

为研究四维忆阻不确定分数阶超混沌系统的自适应滑模同步,在不确定性和外部扰动情形下设计了滑模面、控制器、自适应规则,得到四维忆阻不确定分数阶超混沌系统滑模同步两个充分条件.结果 显示,在适当的控制器下忆阻超混沌系统是自适应滑模同步的.仿真结果验证了方法的正确性.     

基于Simulink的忆阻器模型

为了使忆阻器具有与其他器件相结合的能力,本文在惠普实验室提出的忆阻器物理模型电路关系的基础上,在Simulink中用二种方法对忆阻器进行了双端口建模,方便准确的实现了对于忆阻器的仿真。与编写M文件、构建图形用户界面和搭建输入输出模型的建模方法相比,基于Simulink的双端口模型不仅能够方便准确的观察忆阻器的输入输出特性,而且具有更广阔的应用范围,对于忆阻器的研究有一定的指导作用。     

含磁控忆阻器阻尼特性电路的混沌特性分析

提出了一个基于忆阻器的五阶混沌电路,确立了电路模型,建立了相应的非线性微分方程组,并对系统进行了混沌动力学仿真分析。研究表明,忆阻器可明显影响本非线性电路的混沌特性。计算了系统的Lyapunov指数、功率谱等,获得了系统的时域图、相图、庞加莱截面及大量有价值的数据,验证了理论分析的正确性。     

一种基于有源忆阻器模型的混沌电路

提出一种内部状态变量导数中含有平方项的有源忆阻器模型;并基于该模型构造了一个仅含电容、电感和忆阻器三个元件的混沌电路系统。该系统仅包含有一个平衡点;且吸引子关于原点中心对称。通过系统的李雅普诺夫指数谱和分岔图发现,在不同的电阻参数下该系统会以混沌危机和倒分岔两种方式退出混沌。最后,利用运算放大器等对该忆阻器进行电路模拟,给出了混沌系统的电路实现。     

忆阻神经网络图像处理综述

忆阻神经网络能有效改善传统神经网络电路复杂、不易集成以及能耗大等不足。概述了忆阻器与忆阻神经网络,以及目前忆阻神经网络在图像处理方面的应用。基于忆阻特性,实现神经网络突触的动态可变,使忆阻神经网络比传统神经网络在图像处理领域具备更多优势且应用范围更广。同时,展望了忆阻神经网络未来发展前景。     

基于忆阻器的近似计算方法

忆阻器是一种非易失性存储器件,目前主要有两种方法用忆阻器实现通用计算:通过忆阻器交叉开关阵列支持神经网络来逼近任意函数;用忆阻器构造基础的门电路,再进一步实现任意Boole逻辑计算.前者存在误差难以控制的问题,后者相比传统数字电路优势不显著.该文设计了一种针对忆阻器的通用近似计算范式,基于忆阻器的硬件架构通用现场可编程...     

忆阻器应用于人工神经网络的前景与展望

忆阻器理论的建立为电子电路设计带来了新的发展空间,将对于人工神经网络的研究进程起到巨大的推动作用。本文介绍了忆阻器的主要特性和优势,以及展望了忆阻器在人工神经网络权值存储上的发展前景。     

基于忆阻器的多路复用器设计与实现

结合忆阻器蕴含逻辑和非蕴含逻辑的运算特点,设计2-1和4-1多路复用器电路并提出其实现方法.利用蕴含逻辑和非蕴含逻辑自带"或"和"与"运算的特性,对多路复用器的逻辑表达式进行等价变换,运用2种逻辑的迭代运算实现2-1和4-1多路复用器.同时,通过调整逻辑执行的顺序提高忆阻器单元的复用率和精简操作流程.HSPICE仿真实...     

多种连接模型的忆阻神经网络学习

忆阻器以其独特的非易失性、天然的记忆功能以及纳米级尺寸,在人工神经网络、信号处理和模式识别等方面展现了巨大的应用前景。采用了基于STDP学习规则的忆阻神经网络,运用了网络自适应突变以及网络拓扑结构变化的基因算法,其中包括隐藏层神经元个数,连接权重以及神经网络突触模型的变化。比较了基于HP线性忆阻器模型,非线性忆阻器模型以及阈值模型这3种不同忆阻器模型的忆阻神经网络,并提出了学习效果更好的混合型忆阻神经网络。     

有源荷控忆阻器在非线性电路中的应用

根据理论分析,搭建了一种新的二端口有源忆阻器.该有源荷控忆阻器不使用光敏电阻和数字电位器,理论上比较精确,并且容易在实验中实现.仿真和实验证明了这种有源忆阻器和真正的无源忆阻器具有相同的电路特性.此外还将该有源忆阻器加入到蔡氏混沌电路中,在非线性电路中成功实现混沌现象,证明了它可以等效于一个二端口元件接入其它电路工作,为忆阻器的应用打下了基础.     

具有脉冲的忆阻器神经网络周期解的稳定性

研究了具有脉冲的忆阻器神经网络周期解的存在性、唯一性和稳定性.利用Leray-Schauder选择定理,研究此网络周期解的存在性,脉冲控制矩阵的元素小于2.借助矩阵测度定义,给出了一个能够保证其周期解唯一且全局指数稳定的充分条件.最后给出了一个数例来说明结果的有效性.     

具有交叉感染的分数阶HIV模型研究

本文研究了具有交叉感染的分数阶HIV模型。利用Jacobian矩阵对该模型无病平衡点的稳定性进行了分析,得到了无病平衡点渐近稳定的充分条件。此外,本文利用比较定理对模型的稳定性进行了分析,得到了模型渐近稳定的充分条件。     

忆阻混沌系统的同步

忆阻器之所以引起了人们的大量关注,是因为它具有其一些特殊的特点,在普通的混沌系统中代替蔡氏二极管通过用忆阻器,因之得到了一个忆阻混沌系统;研究了忆阻混沌系统的同步,通过用Lyapunov稳定性理论,并设计一个脉冲控制器来实现忆阻混沌系统在不同的条件下的同步,从理论分析上说明了结果的有效性。     

基于三次非线性忆阻器的有源低通滤波器

忆阻器是具有记忆和连续输出特点的非线性电阻器,现已成为电路中的第4种基本元件。以一个三次光滑的非线性忆阻器模型为基础,与常见的有源低通滤波器相结合,利用电路分析的基本理论,分析该电路的频率响应特性,并与有源RC电路进行对比,对含有忆阻器的有源低通滤波电路进行电路仿真,其结果很好地验证了理论分析。     

基于氧化铜纳米线的易失性数字识别忆阻器

为了实现易失性忆阻器在神经形态计算中的应用,制备一种基于银-氧化铜纳米线-铜结构的易失性数字识别忆阻器;采用化学溶液法和磁控溅射技术,分别制备忆阻器的氧化铜纳米线阻变功能层和银顶电极;对该忆阻器的结构、物相及电学性能进行表征、测试。结果表明：该忆阻器具有易失性和突触可塑性,低阻态会在1 000 s内退化到高阻态,阻变行为由金属银原子形成的导电丝的主导作用所致;该忆阻器对手写体数字的识别准确率高达92%,可应用于神经形态计算。     

氧化锌/氧化钽双介质层忆阻器的突触特性分析

人工突触的开发是模拟人脑功能的关键。忆阻器由于具备独特的电阻记忆行为,在人工突触研究领域得到广泛的关注。氧化钽和氧化锌均是优良的忆阻器材料,鉴于有关ZnO/TaOx双介质忆阻器突触特性的研究较少,本文将氧化锌介质层引入Ti/TaOx/ITO忆阻器中拟改善其突触性能。研究发现,器件Ti/ZnO/TaOx/ITO在功耗和电导调制线性度方面皆有改善,并有着电阻渐变的行为,利于器件突触功能的实现及应用。为此对Ti/ZnO/TaOx/ITO双介质层器件进行了电压脉冲训练,并成功模拟了学习饱和、经验学习以及短时程记忆向长时程记忆转变等生物突触行为。     

类脑计算的基础元件：从忆阻元到分忆抗元

讨论一种新颖的类脑计算的基础元件:分忆抗元(分数阶忆阻元).忆阻元的概念从经典的整数阶推广到分数阶忆阻元,即分忆抗元.分忆抗元是分数阶忆阻元的一个合成词.分忆抗值是分忆抗元的分数阶阻抗.因此,可以很自然地想到一系列具有挑战性的理论难题:分忆抗元和传统的分抗元以及著名的忆阻元的关系是什么;关于介于忆阻元和电容元或电导元之间的内插特性是什么;以及关于分忆抗元在蔡氏电路周期表中的位置在哪里;任意阶理想的容性分忆抗元和感性分忆抗元的分忆抗值的一般表达式是什么;分忆抗元的度量单位和物理量纲是什么;鉴别分忆抗元的指纹特征是什么;如何通过普通的忆阻和电容与电感以模拟电路形式有效实现任意分数阶忆阻元.基于大量的前期探索性研究成果,对上述一系列理论难题进行了初步探讨.分忆抗元解决了分抗元很难实现记忆端口电荷或磁通量的功能,而且分忆抗元可作为一种基本电路元件应用到混沌系统、神经元电路、神经网络电路等的设计.