活跃网络中的信息传输
混沌动力学
2009-11-13 v2 可精确求解与可积系统
神经元与认知
摘要
香农容量定理是通信理论的核心概念。它指出,如果信号中包含的信息量小于物理通信介质的信道容量,则可以以任意小的错误概率进行传输。该定理通常适用于理想通信信道,其中待传输信息不会改变试图重现信息源的信道的被动特性。对于由作为动力学系统(如神经元、混沌或周期振荡器)的元件组成的网络的{\it 活跃信道}而言,由于活跃信道可以适应信号输入从而改变其容量,该定理是否适用尚不明确。为阐明这一问题,我们展示了如何计算活跃通信信道的信息容量,并给出了其他结果。随后,我们表明{\it 信道容量}取决于活跃信道是否具有自激性;且与当前普遍观点相反,去同步化可以为自激性信道提供能够传输大量信息的环境。自激性活跃信道的一个有趣案例是由电连接的 Hindmarsh-Rose 混沌神经元组成的网络。
引用
@article{arxiv.0712.3770,
title = {Transmission of Information in Active Networks},
author = {M. S. Baptista and J. Kurths},
journal= {arXiv preprint arXiv:0712.3770},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 5 figures. submitted for publication. to appear in Phys. Rev. E