随机振荡在自组织准临界系统中产生龙王雪崩
适应与自组织系统
2018-10-15 v3
摘要
在过去十年中，若干具有网络自适应机制（链路删除-创建、动态突触、动态增益）的模型被提出作为自组织临界性（SOC）的范例以解释神经元雪崩。然而，所有这些系统都呈现出围绕临界区域游走的随机振荡，这与标准 SOC 不相容。这一现象被称为自组织准临界性（SOqC）。本文对两个 SOqC 系统的平均场不动点进行线性稳定性分析：一个是具有由动态神经元增益产生的放电率适应的离散时间随机脉冲神经元全连接网络，另一个是具有抑制性突触的可激发元胞自动机。我们发现该不动点对应于在临界处失去稳定性的稳定焦点。我们论证当此焦点接近变为中性时，人口噪声可引发随机振荡，这些振荡频繁落入吸收态。该机制中断了振荡，产生幂律雪崩与龙王事件，在栅格图中表现为同步放电带。我们的方法不同于标准 SOC 模型，在于它预测了这些不同类型神经元活动的共存。
引用
@article{arxiv.1803.05537,
title = {Stochastic oscillations produce dragon king avalanches in self-organized quasi-critical systems},
author = {O. Kinouchi and L. Brochini and A. A. Costa and J. G. F. Campos and M. Copelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.05537},
year = {2018}
}