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相似文献
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1.
混沌理论及其在建立神经网络模型中的应用   总被引:3,自引:0,他引:3  
随着许多学科的相互紧密交叉以及混沌理论的日益深入的研究,人们从生物现象中提出了许多与混沌有关的神经网络模型,本文对混沌理论的基本原理做了简要概述,并着重介绍了四种有代表性的混沌神经网络模型及其应用.同时指出这一研究方向无论在理论还是在应用方面都具有十分诱人的前景.  相似文献   

2.
自然种群中混沌的检测及其在种群动态研究中的意义   总被引:6,自引:0,他引:6  
张真  李典谟  张培义  王洪斌  孔祥波 《生态学报》2003,23(10):1951-1962
混沌现象广泛地存在于自然界,20世纪70年代以来,通过大量的生物模型模拟说明混沌也存在于生物系统中。几十年来生态学家一直在努力寻找混沌在自然生态系统存在的证据,但所获不多,这是源于自然的现实还是由于检测方法的不当和数据的局限?一直困扰着生态学家,自然界中对混沌的检测成为一个要点,也是一个难点。在概述混沌概念和性质的基础上,着重介绍目前在自然生态系统检测混沌的方法,对各种方法的应用条件和范围进行了概述。这些方法包括功率谱法、时间序列的自相关函数分析、模型参数估计、庞加莱截面法、全局和局域李雅普若夫特征指数的估计、吸引子关联维的确定、非线性预测。大量研究结果显示,虽然在自然界检测到的混沌的例子还不多,但其存在却是不容怀疑的。问题是什么样的系统在什么样的条件下会出现混沌?研究表明食物链的结构、种群的迁入和迁出、环境噪音都会对种群的复杂性动态特征产生影响。混沌动态可能对产生系统的多样性和适应性有利,它比随机系统对外界干扰的抵抗能力更强。自然界的变化和系统的维持是持续性和混沌相互矛盾统一的结果。害虫种群复杂性动态的研究为害虫的管理提供了更多的理论依据。混沌控制的理论和方法有可能为害虫管理提供新的思路和途径。在孤立的种群中,混沌会增加种群的灭绝概率,而在集合种群中,混沌动态降低了各局域种群的同步性和同时灭绝的倾向,所以混沌虽然能增加局域种群灭绝的概率,但却能减少整个集合种群灭绝的概率。系统结构及其时空动态与混沌及种群灭绝之间的关系,是保护生物学及生物多样性保护研究的一个重要方面。今后的研究应更多地从种群、群落、生态系统及景观不同层次上的时空动态入手,利用3S等信息技术和空间动态分析方法,研究复杂性动态产生的条件及其在系统调控中的作用机制。  相似文献   

3.
利用Lyapunov指数方法,验证了一类离散广义Logistic模型存在混沌现象,并采用混沌控制中OGY方法的基本思想,研究了这类模型的混沌控制问题,得出了消除混沌,保持种群稳定到不动点和2-周期轨道的充分条件.  相似文献   

4.
通过对脑电图(electroencephalogram,EEG)动力学模型模拟出的EEG信号的相图、分岔图、功率谱、关联维数和Lyapunov指数的对比研究,得出如下结论:1)该模型是按周期行为与混沌现象交替出现的间歇突发通向混沌的,且该间歇性与Hopf分岔、倍周期分岔和逆分岔有关;2)支持了EEG中存在混沌运动的观点。  相似文献   

5.
混沌在神经系统中的作用   总被引:3,自引:0,他引:3  
随着非线性动力学的发展,发现神经的不规则电活动具有确定混沌特性。混沌广泛地存在于神经系统,神经元的混沌电活动对神经元的生理功能必不可少,服电的混沌活动特性与大脑的功能状态密切相关,在大脑正常状态下脑电混沌活动的维数、李雅普指数、复杂度等指标较高;而在服功能受损的病理状态下,上述混沌指标降低。混沌在神经系统中起着重要的作用。  相似文献   

6.
以辽宁省本溪市1955-1996年的肝炎、伤寒逐月发病的数据为根据,利用混沌动力学中“相空间技术”,对流行病过程进行能量谱分析及混沌分析。发现伤寒的流行过程是混沌的,混沌迭代模型是Xt+1=rXtexp{-0.0009287(Xt-33.25332)^2};肝炎的流行过程是非混沌的。在模型参数变化范围内,经历了周期状态、混沌状态之间的转换,这表明伤寒的流行过程是复杂的,给出了流行病的“阈值”,以控制它们的流行涨落,求出伤寒的关联分维是3.087。  相似文献   

7.
宋莹  田心 《生物物理学报》2001,17(4):661-668
一些生理信号,例如脑电是源自于高维混沌系统,因此低维混沌理论和方法不适用于分析这类高维混沌。采用投影追踪主分量分析法(Princiopal Component Analysis based on Projection Pursuit,PP PCA)对高维Lorenz模型系统进行了降维的研究。在用上述方法成功地对线性和非线性噪声-周期模型分别进行了PP PCA分析的基础上,对Lorenz高维混沌系统进行了PPPCA降维的研究。结果表明,正确选用非线性的投影追踪主分量分析法,可以通过简化原系统达到降维的目的,并能保留研究所关心的原系统的主要动态特性。同时也阐明了方法的稳定性和将该方法应用于高维脑电降维的可行性。  相似文献   

8.
为了研究蛋白质序列的特性,首先采用非线性预测方法,得到蛋白质序列的总体误差平均值图。并通过与随机序列,混沌序列的总体误差平均值图相比较,发现蛋白质序列有别于随机序列,和混沌序列很相似,则猜测蛋白质序列具有混沌特性。为了验证该猜测,将蛋白质序列通过混沌随机游走描述方法转化为时间序列,并计算其最大Lyapunov指数。在选取的时间延迟和嵌入维数下,每类蛋白质序列的最大Lyapunov指数都大于零,从而得出蛋白质序列具有混沌特性的结论。  相似文献   

9.
电突触耦合Chay神经元同步振荡的研究   总被引:4,自引:4,他引:0  
从微观解释异常神经元构建组织时癫痫样波形的相互制约关系对神经系统疾病的研究很有意义,而两神经元耦合特性的探索是重要的基础工作。采用Chay提供的Pacemaker神经元模型以电突触耦合来研究不同耦合强度对神经元动态时序的影响,并指出突触作用过程的混沌特征。给出并讨论了不同状态神经元相耦合时非线性振荡的数值计算结果,即:起搏神经元与处于冲动混沌状态神经元、处于冲动混沌和独态冲动状态的异常神经元、异常神经元与处于静息状态神经元的动态时序,还给出了部分相图以及Ca 离子浓度变化的特点。神经元这种负载特性的讨论有助于研究在活组织中癫痫发作的机理、传输和控制。  相似文献   

10.
研究了一个具有脉冲出生的Leslie-Gower捕食者一食饵系统的动力学性质.利用频闪映射。得到了带有Ricker和Beverton-Holt函数的脉冲系统准确的周期解.通过Floquet定理和脉冲比较定理,讨论了该系统的灭绝和持久生存.最后,数值分析了以b(p)为分支参数的分支图,得到的结论是脉冲出生会带给系统倍周期分支、混沌以及在混沌带中出现周期窗口等复杂的动力学行为.  相似文献   

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