忆阻神经元中莱维噪声诱导的自诱导随机共振
适应与自组织系统
2021-04-26 v3
摘要
自诱导随机共振（SISR）是一种微妙的共振机制，要求可激系统的随机时间尺度与确定性时间尺度之间满足非平凡的标度极限，从而在无噪声时缺失的极限环行为得以涌现。以往所有关于神经系统中SISR的研究仅考虑了理想化的高斯白噪声，且忽略了神经细胞的一个电生理特性：其忆阻特性。在本文中，我们首先表明，在可激 regime 下，莱维时间尺度（遵循幂律，不同于遵循Kramers定律的高斯噪声）与确定性时间尺度（由奇异参数控制）的渐近匹配同样可诱导出强SISR。此外，研究表明莱维噪声诱导的SISR程度并非总是高于高斯噪声。其次，我们表明，对于两类噪声，神经元的两种忆阻特性对SISR程度具有相反的影响：控制膜电位随磁通量调制的反馈增益参数越强，以及控制磁通量饱和的反馈增益参数越弱，SISR程度越高。最后，我们表明，对于两类噪声，忆阻神经元中的SISR程度始终高于非忆阻神经元。我们的结果可应用于设计在噪声环境下工作的神经形态电路。
引用
@article{arxiv.2012.03032,
title = {Levy noise-induced self-induced stochastic resonance in a memristive neuron},
author = {Marius E. Yamakou and Tat Dat Tran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03032},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 7 figures