具有时滞反馈的FitzHugh–Nagumo模型的Hopf分岔分析

采用时滞微分方程的定性理论,对具有时滞反馈的Fitz Hugh–Nagumo神经元模型进行了理论分析,给出了时滞引起平衡点Hopf分岔的存在性以及局部稳定性条件,并采用中心流形约化和规范型方法给出了Hopf分岔出周期解的稳定性,该结果给出了时滞调控Fitz Hugh–Nagumo神经元不同动力学行为的参数范围,为认识时滞反馈调控神经元电活动的作用提供理论依据。

基于格子玻尔兹曼方法的一类FitzHugh-Nagumo系统仿真研究

格子玻尔兹曼方法在复杂的流体系统中得到了广泛的应用.本文针对在高于阈值常电流刺激下神经元动作电位周期性振荡的FitzHugh-Nagumo系统,构造了一类带源项和修正项的仿真格子玻尔兹曼模型.通过合理选择适当的局部平衡态分布函数和修正函数,再应用Chapman-Enskog多尺度分析,可以正确恢复出一类宏观非线性方程.通过积分法得到了修正函数的构造方法,并分析了格子玻尔兹曼模型L^∞稳定的充分条件.利用网格相关性分析,本文所构造的模型具有二阶空间精度.应用本文所提出的模型,仿真模拟了几个具有解析解的初边值系统,并与传统的改进有限差分格式（MFDM）进行了对比,结果表明本文模型所得的数值解与解析解吻合,其模拟误差小于MFDM.此外,还针对不具有解析解的初边值系统进行了数值仿真,并与MFDM进行了对比.数值结果表明,两种计算格式的数值解比较吻合,进一步证明了本文所构造模型的有效性和稳定性.

广义Fitzhugh-Nagumo方程的无穷序列新解

利用辅助方程的几种结论,构造了广义Fitzhugh-Nagumo方程的多种无穷序列新解.步骤一,利用函数变换与首次积分,给出了辅助方程的新解、Bcklund变换和解的非线性叠加公式.步骤二,通过函数变换,将广义Fitzhugh-Nagumo方程的求解问题转化为非线性常微分方程的求解问题.步骤三,利用符号计算系统Mathematica与辅助方程的几种结论,构造了广义Fitzhugh-Nagumo方程的多种无穷序列新解.

用Matlab仿真噪声激励的FitzHugh-Nagumo系统模型

讨论了FitzHugh-Nagumo的系统特性,用Matlab的编程功能仿真FitzHugh-Nagumo系统在噪声激励下的几种性态:系统可以在噪声激励下由极限环变为焦点;足够大的噪声可以使系统的Lyapunov指数收敛。因此,Matlab可以描述FitzHugh-Nagumo系统的非常有规律的动力学行为,提高了学生的实践编程能力,达到机器学习的实验教学效果。

变系数辅助方程法与Fitzhugh-Nagumo方程行波解

提出了寻找非线性发展方程精确行波解的新的辅助方程法,作为实例通过选取变系数Bernoulli方程作为辅助常微分方程,借助于它并根据齐次平衡原则,求解了Fitzhugh-Nagumo方程,并得到了该方程的精确行波解.所用方法可应用到其他类似方程的求解.

Fitzhugh-Nagumo方程的孤立波解

结合齐次平衡法原理并利用1/G展开法,研究了Fitzhugh-Nagumo方程的孤立波解,从而丰富了该方程的孤立波解。

使用解析方法获得FitzHugh-Nagumo方程新的peakon解

依据对FitzHugh-Nagumo方程的研究,通过微分变化法近似分析出FitzHugh-Nagumo方程,获得了这个方程的尖峰孤立波(peakon soliton)的解,从而获得了更多形式的peakon解,同时也分析了微分变换法(differential transform method,DTM)收敛区域和收敛速度.构建的微分变换法,结合帕德(Padé)逼近,构建一个明确的,完全解析,对FitzHugh-Nagumo方程全部有意义的尖波解.其主要思想是限制边界条件而令导数在孤立波不存在峰值,但导数的孤立波在两侧存在.结果表明,微分变换法在参数很小的情况下可以避免摄动的限制.表明这种方法提供了一种强大而有效地获得FitzHugh-Nagumo方程新的peakon解的数学方法.

Fitzhugh-Nagumo神经传导方程的周期初值问题

讨论了Ｆｉｔｚｈｕｇｈ － Ｎａｇｕｍｏ 方程的周期初值问题，用Ｇａｌｅｒｋｉｎ 方法证明了整体解的存在唯一性。

Fitzhugh-Nagumo方程行波解及孤立波解

提出了寻找非线性发展方程显式精确解的新的辅助方程法,作为实例通过选取变系数Bernoulli方程作为辅助常微分方程,借助于它并根据齐次平衡原则,求解了Fitzhugh-Nagumo方程,并得到了该方程新的显式精确解,其中包括一般形式的行波解、扭状正则孤立波解和奇异孤立波解,此方法可以应用到其他类似方程的求解上去.

一类FitzHugh-Nagumo离散模型的混沌控制

首先给出Marotto意义下FitzHugh-Nagumo离散模型存在的混沌现象及其动力学行为,然后利用非线性反馈线性化的轨迹跟踪控制原理为FitzHugh-Nagumo离散模型设计控制器,最后将模型稳定到不动点或周期轨道上,数值仿真结果验证了该方法的有效性.

离散FitzHugh-Nagumo系统的倍周期分支

研究了一类离散的FitzHugh-Nagumo系统,从理论上分析了倍周期分支的存在性和稳定性,并证明了在一定条件下存在不稳定倍周期分支。

(G′/G)-展开方法及Fitzhugh-Nagumo方程新的孤波解

应用(G′/G)-展开方法导出了Fitzhugh-Nagumo非线性方程新的孤波解.

第一积分方法及Fitzhugh-Nagumo方程新的行波解(英文)

应用第一积分法导出了Fitzhugh-Nagumo非线性方程新的孤波解.所得结果丰富和发展了已有的工作.此方法的广泛有效性得到了证实.

Fitzhugh—Nagumo神经传导方程的动力性态

本文研究Ｆｉｔｚｈｕｇｎ－Ｎａｇｕｍｏ方程组周期初值问题的解的长时间性态，证明了方程组生成的算子半群拥有整体吸收子Ａ∪→Ｈｐ＾１（Ω）。

FitzHugh- Nagumo神经模型中的噪声诱导相变(英文)

研究了一个具有双奇异随机性的 Fitz Hugh-Nagumo( FHN)神经模型 .用参数β表示随机力在奇异点的奇异程度 ,当 β为非整数时 ,研究了奇异参数对 FHN模型相变的效应 .结果表明奇异参数β在 FHN系统的相变过程中起着十分重要作用 。

Fitzhugh-Nagumo方程在非齐次边界条件下解的动力学分析

Hodgkin-Huxley方程描述了生物神经的放电活动,Fitzhugh-Nagumo方程是Hodgkin-Huxley方程的简化模型.讨论了Fitzhugh-Nagumo神经传导方程在非齐次边界条件下的初边值问题,利用Galerkin方法证明了Fitzhugh-Nagumo方程在非齐次边界条件下整体解的存在性和唯一性;运用Lyapunov稳定性理论对Fitzhugh-Nagumo方程进行了稳定性分析.

忆阻FitzHugh-Nagumo神经元电路有限时间同步

主要研究了降维忆阻FitzHugh-Nagumo系统的非线性动力学行为以及有限时间内的多稳态同步.首先建立系统精确降维模型,展开降维忆阻系统随不同初始状态变化的动力学行为分析.利用分岔图和Lyapunov指数谱等分析方法,研究发现调整系统初始状态,系统呈现出多稳态现象.通过滑动模态控制方法实现两个忆阻FitzHugh-Nagumo神经元电路有限时间内的多稳态同步.最后,通过同步数值仿真证明了控制方法的正确性和有效性.

一类简化Fitzhugh-Nagumo方程的定性分析

应用线性近似理论和拓扑结构的不变性得到简化Fitzhugh-Nagumo方程对应的二维系统在有限奇点的性质,并运用Dulac判别法讨论了该问题极限环的不存在性。

Washout-filter辅助的FitzHugh-Nagumo神经元放电行为的分岔控制

神经元是脑信息处理的基本单元.它通过动作电位来处理与传递信息.神经元放电活动的控制,从而控制神经系统的功能,是理论神经科学中最有吸引力的研究内容之一,并且具有极大的临床价值.鉴于神经元放电的动力学分岔机制,本文对应用washout filter辅助反馈控制方法对FitzHugh-Nagumo神经元放电行为的分岔控制进行研究,讨论其在神经元放电控制中的有效性以及控制增益和各种参数对于控制效果的影响.

Gauss噪声扰动下的FitzHugh-Nagumo系统的随机稳定性

在Gauss噪声扰动下FitzHugh-Nagumo系统的随机稳定性是该文的研究目的.通过研究随机FitzHugh-Nagumo系统的动力学行为,证明其存在唯一的、具有指数混合速度的不变测度.最后,考察当噪声趋于0时不变测度的渐近行为.