摘要 近年来,人们对模拟信号处理和计算架构的兴趣普遍复苏。此外,关于混沌和模拟混沌振荡器的理论和实验文献也非常丰富。这些电路的一个特点是,尽管结构简单,但当通过耦合机制使其中几个电路同步时,它们能够生成复杂的时空模式。本文虽然不是系统的综述,但它提供了个人对这一领域的见解。在简要介绍设计方面和可能出现的同步现象之后,本文介绍了一些体现潜在应用的结果,包括机器人控制、分布式传感、储层计算和数据增强。尽管这些电路具有有趣的特性,但它们的工业应用在很大程度上仍未实现,这似乎是由于各种技术和组织因素,包括设计和优化技术的缺乏。针对这种情况,给出了一些思考,混沌振荡器在模拟电路设计中的不连续创新的潜在相关性(单独和作为同步网络),以及阻碍向更高技术准备水平过渡的因素。关键词:模拟电路设计、模拟计算、模拟信号处理、生物启发机器人、混沌、混沌同步、混沌振荡器、数据增强、分布式感知、力场、炒作周期、创新、神经系统、模式生成、技术准备
跨大脑神经活动的同步——人际神经同步 (INS)——正在成为社会互动的有力标志,可预测多人协调、沟通和合作的成功。由于人们对 INS 的起源了解甚少,我们测试了 INS 是否以及如何从自发二元行为中产生。我们记录了神经活动 (EEG) 和人类行为 (全身运动、眼球运动和面部表情),同时指示参与者的二元组互相看对方而不说话或做出共同言语手势。我们进行了四个基本观察。首先,尽管没有结构化的社交任务,但只有当参与者能够看到对方时,INS 才会自发出现。其次,我们表明,这种自发的 INS 包含特定的光谱和地形轮廓,不仅反映了神经活动的个人内部调节,而且反映了神经活动的实时和二元组特定耦合。第三,利用最先进的视频图像处理和深度学习,我们提取了三种显著的社会行为线索(身体运动、眼神交流和微笑)的时间展开,并证明这些行为在二元组中也会自发同步。第四,我们探讨了这种同步社会行为中 INS 的相关性。利用互相关和 Granger 因果关系分析,我们表明同步社会行为可以预期 INS,事实上,这种行为是 Granger 导致 INS 的。这些结果为在自然和不受约束的条件下研究人际神经和行为同步提供了概念验证证据。最重要的是,结果表明,INS 可以被概念化为两个耦合神经系统的一种新兴特性:一种由实时二元行为促进的同步现象。
振荡器的集合是非线性动力学研究中最重要的对象之一。他们的研究结果可以在神经生理学,细胞生物学,量子物理学,信息和电信系统以及其他跨学科的学科中找到实际应用[1-7]。由于相互作用而产生的大量非线性现象,它们的动态富含和多样化。最显着的非线性效应之一是同步现象[5-7]。同步理论已经发展了很多年,并且出现了经典问题的新方面,通常在最简单的基本模型中,这种解决方案显着丰富了有关自我激发系统非线性动态的基本思想。由于交互作用,系统的动力学可能变得更加复杂。例如,HyperChaos [8]可以在耦合混沌振荡器系统中产生。在Chua的电路环[9]中发现了这种现象[9],在两个可变[10-12]的线性散位中,在COLPITTS振荡器中,通过两个线性电阻器的均值[13]以及在耦合的对立的抗抗原驱动器Toda oscillators [14]中[10-12] [10-12]中[10-12]中。在某些特殊条件下,还可以获得与周期性机制相互作用模型的超cha的发生。例如,在单向耦合的相同的相同的振荡器的环中,稳定状态稳定而无需偶联,由于存在线性交叉di效偶联,就会出现超cha曲线[15]。此外,这种类型的复杂行为另一个例子是三个通过法定感应机制相互作用的遗传抑制剂的集合[16]。在该模型中,振荡器是相同且强烈耗散的,但是非线性耦合会导致动力学甚至超基ch的外观的复杂性。