胶体电换能器的复杂性与非线性
软凝聚态物质
2024-10-29 v1 新兴技术
摘要
本工作探讨了七种不同的胶体悬浮液——Au、铁磁流体、TiO2、ZnO、g-C3N4、MXene 和 PEDOT:PSS——在受到分形、混沌和随机二进制信号电刺激时的复杂性和非线性。使用熵、文件压缩、分形维数和 Fisher 信息测度对记录的电响应进行分析，以量化复杂性。通过输出偏离输入-输出映射的最佳拟合超平面的程度来评估每种胶体引入的非线性。结果表明，TiO2 在所有输入下都是最复杂的胶体，表现出高熵、低可压缩性和不可预测的响应模式。这些胶体还表现出显著的非线性，使其成为储备池计算的有希望的候选者，在这种计算中，将输入映射到高维非线性状态是有利的。本研究深入了解了胶体的动力学及其在利用其固有复杂性和非线性的非常规计算应用中的潜力，并提供了一种快速方法，用于在其他材料之前评估特定材料是否适合用作计算基底。
引用
@article{arxiv.2410.19757,
title = {Complexity and nonlinearity of colloid electrical transducers},
author = {Raphael Fortulan and Noushin Raeisi Kheirabadi and Alessandro Chiolerio and Andrew Adamatzky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.19757},
year = {2024}
}