分数阶Van der pol振子网络的混沌同步

研究了一类分数阶Van der pol复杂振子网络的混沌同步问题,基于Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分的相关理论,给出了两种实现同步的控制方案,仿真结果表明了方法的可行性.

一类带有权重指数的振子网络同步行为

以二阶类Kuramoto振子为基础,构建了一类带有权重指数的振子网络模型,重点研究了权重指数对以振子为节点的网络同步能力的影响.通过数值仿真结果发现,频率指数的奇偶性对振子网络的同步能力有很大的影响.在频率取值形式一定的条件下,当耦合频率指数为偶数时,振子网络的同步能力增强,而当耦合频率指数为奇数时,振子网络的同步能力减弱.

振子网络中内能和熵的探究——以小世界网络和BA网络为例

将复杂网络视为振子网络,对小世界(WS)网络、Barabasi&Alber(BA)网络和实际的酿酒酵母蛋白质相互作用(PPI)网络的内能和熵进行了分析.分析结果表明:随着网络节点数、连边概率、热浴温度等参数的变化,不同网络的内能和熵的变化趋势差异很大,可以以这种差异来判别网络的类型.

带随机扰动的耦合谐振子网络系统的同步

研究了一种带随机扰动输入项的耦合谐振子网络系统的同步动力学。针对实际工程应用中数据难免带有各种随机扰动等现象,基于相对位移信息耦合优点,设计了一个在一般条件下适用的分布式控制输入协议。利用随机微分方程的稳定性理论以及伊藤(It?)公式等工具,分析了耦合谐振子网络系统在这个协议下的同步动力学,得到了系统达到几乎处处同步的一个充分条件。数值模拟进一步验证了该理论结果的正确性和协议的有效性。

具有不同耦合强度且带有时滞的振子网络上的同步

本文研究了具有不同耦合强度且带有时滞的振子网络上的同步问题．我们给出了该网络同步状态的稳定性准则,证实了其同步状态的稳定性与网络的拓扑性无关．最后,通过数值模拟验证了我们的理论结果．

多个耦合的强迫lienard振子网络的同步

本文建立了由多个强迫Lienard振子以线性排列组成振子网络系统的动力学模型,这个模型能够很好地描述多个相互作用与关联的非线性振子网络系统的动力学特征.基于非线性动力系统的稳定性理论,给出了一些简明而又实用的判断这个网络振子系统局部和全局同步的准则。

用振子神经网络实现二值图象中的多目标分割

利用基于视觉模型建立起来的局部激励、全局抑制振子神经网络 (OSNN)实现二值图象中数字及字母的目标 /背景分割 ;从理论上阐述了该网络实现目标 /背景分割的机理 ,并分析了如何合理选择参数以利于成功分割。

带有时滞影响的网络型耦合谐振子系统的同步

本文研究了一种带有时滞影响的耦合谐振子系统的同步问题,考虑系统仅在一系列离散时刻具有位移耦合的限制条件下,设计了一种分布式控制输入协议。利用Schur稳定的等价判定条件,分析了该系统的同步动力学行为,得到了系统达到同步时网络拓扑结构、采样间隔、时滞、振子频率之间的函数关系,并给出了一个判定系统达到同步的充要条件。数值模拟进一步验证了所给出结果的正确性和控制输入协议的有效性。

基于拓扑马蹄理论的双耦合振子系统混沌现象研究

目前,耦合振子网络中的群体混沌现象已经成为混沌研究的新兴热点。因为群体混沌的发现历史较短,缺少成熟的研究理论和方法,主要的研究手段还是集中在诸如数值计算、功率谱和Lyapunov指数等较为粗糙的方法,难以描述群体混沌发生机制,缺乏严格数学意义下的判定。借助拓扑马蹄理论,对一双耦合振子构成的四维连续系统中的群体混沌现象进行了深入研究,在其庞加莱映射的相空间中找到了一维拉伸的拓扑马蹄,不仅严格判定了双耦合振子系统中群体混沌,而且揭示了群体混沌行为发生的动力学机制。

基于相互作用的耦合振子群体动力系统仿真

大规模振子经耦合所形成的网络广泛存在于自然界的众多领域。由于存在高维非线性系统,研究网络的群体行为,是对其进行设计控制和应用的前提。但是,对耦合振子网络群体构造的特定高维系统的研究往往涉及的大规模数值计算,算法如果仅基于CPU的计算平台往往会存在效率低的问题。为解决上述问题,提出了一种基于CPU+GPU平台的异构并行算法。算法首先设计了高效GPU内核程序,然后借助GPU加速,相对基于仅CPU的平台,效率提高了近30倍,实现了耦合振子网络的高效仿真。

具有瞬时耦合及通讯时滞的调和振子同步动力学

针对具有局部瞬时耦合及通讯延时的调和振子动力网络系统,给出了一种分布式同步算法。分别在无向固定拓扑和切换拓扑两种情形下给出了同步态的解析表达式,以及耦合系统的解析解,并给出了一些一般而简单的同步化准则。结果表明网络化的调和振子在比较弱的瞬时网络连通条件下,可以达到同步状态。数值模拟表明所给理论结果的正确性和有效性。

基于分区牵制同步的电网动态拓扑自适应观测

随着大型电力系统互联和极端自然灾害影响,电网面临的复杂性和不确定性增加,正确的拓扑信息成为电力系统分析的重要先决条件。为了实时辨识出拓扑的动态变化,提出一种基于分区同步牵制的电网动态拓扑自适应观测方法。该方法首先采用电力系统动态方程将系统建模为Kuramoto振子网络,将待辨识电力网络作为驱动网络,构造多个带自适应观测器的子响应网络,基于分区牵制同步的原理使得驱动–响应网络同步,从而准确辨识出系统拓扑参数的动态变化。IEEE 9节点和IEEE 118节点系统仿真结果,表明该方法不受负荷波动影响,在系统正常运行和线路断路发生时均能够进行拓扑感知,能够在暂态过程中有效地应对电力系统多重断路识别问题,实时自适应跟踪系统拓扑变化。

Bidirectional Quantum Secure Direct Communication Network Protocol with Hyperentanglement

We propose a bidirectional quantum secure direct communication(QSDC) network protocol with the hyperentanglment in both the spatial-mode ad the polarization degrees of freedom of photon pairs which can in principle be produced with a beta barium borate crystal.The secret message can be encoded on the photon pairs with unitary operations in these two degrees of freedom independently.Compared with other QSDC network protocols,our QSDC network protocol has a higher capacity as each photon pair can carry 4 bits of information.Also,we discuss the security of our QSDC network protocol and its feasibility with current techniques.