亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A multiplier-free Rulkov neuron under memristive electromagnetic induction: Dynamics analysis, energy calculation, and circuit implementation

多稳态 记忆电阻器 吸引子 乘数(经济学) 计算机科学 拓扑(电路) 混乱的 人工神经元 平衡点 统计物理学 人工神经网络 控制理论(社会学) 数学 物理 人工智能 非线性系统 数学分析 微分方程 组合数学 宏观经济学 经济 量子力学 控制(管理)
作者
Shaohua Zhang,Cong Wang,Hongli Zhang,Hairong Lin
出处
期刊:Chaos [American Institute of Physics]
卷期号:33 (8) 被引量:16
标识
DOI:10.1063/5.0160751
摘要

Establishing a realistic and multiplier-free implemented biological neuron model is significant for recognizing and understanding natural firing behaviors, as well as advancing the integration of neuromorphic circuits. Importantly, memristors play a crucial role in constructing memristive neuron and network models by simulating synapses or electromagnetic induction. However, existing models lack the consideration of initial-boosted extreme multistability and its associated energy analysis. To this end, we propose a multiplier-free implementation of the Rulkov neuron model and utilize a periodic memristor to represent the electromagnetic induction effect, thereby achieving the biomimetic modeling of the non-autonomous memristive Rulkov (mRulkov) neuron. First, theoretical analysis demonstrates that the stability distribution of the time-varying line equilibrium point is determined by both the parameters and the memristor’s initial condition. Furthermore, numerical simulations show that the mRulkov neuron can exhibit parameter-dependent local spiking, local hidden spiking, and periodic bursting firing behaviors. In addition, based on the periodic characteristics of the memductance function, the topological invariance of the mRulkov neuron is comprehensively proved. Therefore, local basins of attraction, bifurcation diagrams, and attractors related to extreme multistability can be boosted by switching the memristor’s initial condition. Significantly, the novel boosted extreme multistability is discovered in the Rulkov neuron for the first time. More importantly, the energy transition associated with the boosting dynamics is revealed through computing the Hamilton energy distribution. Finally, we develop a simulation circuit for the non-autonomous mRulkov neuron and confirm the effectiveness of the multiplier-free implementation and the accuracy of the numerical results through PSpice simulations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
乐乐应助世界需要我采纳,获得10
7秒前
17秒前
19秒前
20秒前
21秒前
24秒前
44秒前
伊比利亚的微风完成签到,获得积分10
48秒前
包破茧发布了新的文献求助10
48秒前
汉堡包应助yu采纳,获得30
48秒前
高挑的早晨完成签到,获得积分10
49秒前
xcuwlj完成签到 ,获得积分10
49秒前
53秒前
酷波er应助Copper00采纳,获得30
53秒前
三席完成签到,获得积分10
54秒前
三席发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
orixero应助读书的时候采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
含糊的镜子完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
季风气候完成签到 ,获得积分10
1分钟前
纯真如松发布了新的文献求助10
1分钟前
null应助jh采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
morena应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
null应助jh采纳,获得10
1分钟前
FashionBoy应助读书的时候采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
满意机器猫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
null应助jh采纳,获得10
1分钟前
null应助jh采纳,获得10
1分钟前
凉宫八月完成签到,获得积分10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
九月完成签到,获得积分10
2分钟前
安静含卉发布了新的文献求助10
2分钟前
充电宝应助读书的时候采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
„Semitische Wissenschaften“? 1110
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5739284
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5385145
关于积分的说明 15339593
捐赠科研通 4881881
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2623999
邀请新用户注册赠送积分活动 1572683
关于科研通互助平台的介绍 1529459