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Stochastic asymptotical synchronization of chaotic Markovian jumping fuzzy cellular neural networks with mixed delays and the Wiener process based on sampled-data control 被引量:1
1
作者 M. Kalpana P. Balasubramaniam 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第7期564-573,共10页
We investigate the stochastic asymptotical synchronization of chaotic Markovian jumping fuzzy cellular neural networks (MJFCNNs) with discrete, unbounded distributed delays, and the Wiener process based on sampled-d... We investigate the stochastic asymptotical synchronization of chaotic Markovian jumping fuzzy cellular neural networks (MJFCNNs) with discrete, unbounded distributed delays, and the Wiener process based on sampled-data control using the linear matrix inequality (LMI) approach. The Lyapunov–Krasovskii functional combined with the input delay approach as well as the free-weighting matrix approach is employed to derive several sufficient criteria in terms of LMIs to ensure that the delayed MJFCNNs with the Wiener process is stochastic asymptotical synchronous. Restrictions (e.g., time derivative is smaller than one) are removed to obtain a proposed sampled-data controller. Finally, a numerical example is provided to demonstrate the reliability of the derived results. 展开更多
关键词 stochastic asymptotical synchronization fuzzy cellular neural networks chaotic Markovian jumping parameters sampled-data control
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A new neural network model for the feedback stabilization of nonlinear systems
2
作者 Mei-qin LIU Sen-lin ZHANG Gang-feng YAN 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第8期1015-1023,共9页
A new neural network model termed ‘standard neural network model’ (SNNM) is presented, and a state-feedback control law is then designed for the SNNM to stabilize the closed-loop system. The control design constrain... A new neural network model termed ‘standard neural network model’ (SNNM) is presented, and a state-feedback control law is then designed for the SNNM to stabilize the closed-loop system. The control design constraints are shown to be a set of linear matrix inequalities (LMIs), which can be easily solved by the MATLAB LMI Control Toolbox to determine the control law. Most recurrent neural networks (including the chaotic neural network) and nonlinear systems modeled by neural networks or Takagi and Sugeno (T-S) fuzzy models can be transformed into the SNNMs to be stabilization controllers synthesized in the framework of a unified SNNM. Finally, three numerical examples are provided to illustrate the design developed in this paper. 展开更多
关键词 Standard neural network model (SNNM) Linear matrix inequality (LMI) Nonlinear control Asymptotic stability chaotic cellular neural network Takagi and Sugeno (T-S) fuzzy model
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考虑隐私重要程度的医疗信息分级加密算法 被引量:3
3
作者 王丹 李婉玲 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2023年第2期346-351,共6页
为增强病人隐私信息安全系数,降低数据泄露风险,在考虑隐私重要程度前提下,提出一种基于混沌细胞神经网络和小波变换的海量医疗信息分级加密算法。利用分词匹配度和权值匹配度计算医疗信息词语重复率,剔除海量信息中相似数据,降低后续... 为增强病人隐私信息安全系数,降低数据泄露风险,在考虑隐私重要程度前提下,提出一种基于混沌细胞神经网络和小波变换的海量医疗信息分级加密算法。利用分词匹配度和权值匹配度计算医疗信息词语重复率,剔除海量信息中相似数据,降低后续信息加密工作量。使用医疗重要性、访问次数、数据大小等分级评估数据隐私重要度,通过数据属性区分医疗文字信息与图像信息。运用细胞神经网络的混沌特征,将原始医疗信息转换为参数矩阵。运用Logistic映射得到密钥混沌序列,输出一次加密后的医疗文字信息,使用小波变换时域分析图像信号达到二次加密,融合二次加密结果完成医疗信息分级加密。实验结果证明,所提算法具有加密效果好、执行速率快、安全系数高等优势,是面向医疗信息安全储存的适宜方案。 展开更多
关键词 隐私重要性 医疗信息 分级加密 预处理 混沌细胞神经网络
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基于新型混沌细胞神经网络的图像加密算法 被引量:3
4
作者 马英杰 郑子怡 +1 位作者 赵耿 曾萍 《计算机仿真》 北大核心 2022年第12期271-274,共4页
一般性的流密码对图像加密难以抵抗差分攻击,固定的密钥使得算法对明文不具有敏感性,导致安全性大大降低。针对上述问题,提出一种基于新型混沌细胞神经网络的图像加密算法。构造基于符号函数的新型全互联四阶细胞神经网络,基于生成的混... 一般性的流密码对图像加密难以抵抗差分攻击,固定的密钥使得算法对明文不具有敏感性,导致安全性大大降低。针对上述问题,提出一种基于新型混沌细胞神经网络的图像加密算法。构造基于符号函数的新型全互联四阶细胞神经网络,基于生成的混沌序列,根据明文像素点异或的结果选取密钥对图像加密,保证算法对于明文具有足够的敏感性。使用位置置乱和像素值替代两种方法加密图像,得到最终的密文。仿真结果表明,提出的算法能够有效抵御差分攻击,具有高度密钥敏感性,明文敏感性以及相邻像素间近似于零的相关性,保证了算法的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 混沌细胞神经网络 图像加密 符号函数 明文敏感性 抗差分攻击
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基于细胞神经网络超混沌特性的图像加密新算法 被引量:24
5
作者 任晓霞 廖晓峰 熊永红 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第6期1528-1530,1535,共4页
针对一般流密码对明文变化不敏感的缺陷,基于细胞神经网络(CNN),提出一种图像加密新算法。以一个6维CNN产生的超混沌系统作为密钥源,并根据明文图像各点像素值的逻辑运算结果选取密钥;同时使用像素位置置乱和像素值替代两种方法对数字... 针对一般流密码对明文变化不敏感的缺陷,基于细胞神经网络(CNN),提出一种图像加密新算法。以一个6维CNN产生的超混沌系统作为密钥源,并根据明文图像各点像素值的逻辑运算结果选取密钥;同时使用像素位置置乱和像素值替代两种方法对数字图像进行加密。实验表明,该算法加密效果好,NPCR值和密钥敏感性高(>0.996),满足数字图像加密安全性的要求,同时具有计算简单、易于实现、能提高数字图像传输的安全性等特点。 展开更多
关键词 细胞神经网络 超混沌 混沌序列 图像加密
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基于CNN和DES的图像保密通信系统设计方案 被引量:8
6
作者 向菲 肖慧娟 丘水生 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期31-35,共5页
为了解决混沌加密系统密钥空间设计上的不足以及数据加密标准(DES)加密算法易被攻击的问题,将细胞神经网络与DES加密算法相结合,提出一种混合加密通信方案.该方案利用细胞神经网络产生混沌信号,将其经过取整、取模、平方、开方、增益、... 为了解决混沌加密系统密钥空间设计上的不足以及数据加密标准(DES)加密算法易被攻击的问题,将细胞神经网络与DES加密算法相结合,提出一种混合加密通信方案.该方案利用细胞神经网络产生混沌信号,将其经过取整、取模、平方、开方、增益、偏移等运算处理后,用得到的新的混沌伪随机序列将图像加密,然后利用DES算法进行再加密.文中还讨论了系统的实现方法.仿真结果表明,采用此混合加密方案进行加解密均可取得较好的效果,解密结果对细胞神经网络初值和DES密钥高度敏感,安全性能有所提高. 展开更多
关键词 图像 保密通信 细胞神经网络 混沌信号 图像加密 数据加密标准
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一种基于TLM超混沌细胞神经网络图像加密新算法 被引量:6
7
作者 底晓强 母一宁 +1 位作者 李锦青 杨华民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期4170-4176,共7页
混沌对初值敏感的特性使得它适合于数据加密。以4阶CNN模型为基础,提出了一种新的超混沌细胞神经网络图像加密算法。算法分为置乱和扩散二个阶段,复合混沌映射用于生成置乱阶段控制参数,用以置乱图像行列之间的高度互相关像素。在扩散阶... 混沌对初值敏感的特性使得它适合于数据加密。以4阶CNN模型为基础,提出了一种新的超混沌细胞神经网络图像加密算法。算法分为置乱和扩散二个阶段,复合混沌映射用于生成置乱阶段控制参数,用以置乱图像行列之间的高度互相关像素。在扩散阶段,使用不同初始状态和参数的复合混沌映射生成高阶混沌细胞神经网络的初始条件,以生成扩散阶段的密钥流。算法的已知明文和选择明文攻击、密钥空间和直方图的仿真实验均取得了良好的结果。与其他相关算法相比,该算法具有密钥敏感性和抗攻击性强的优点,适用于图像加密。 展开更多
关键词 超混沌 细胞神经网络 复合混沌映射 图像加密
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参数未知CNN系统的改进混沌同步方法 被引量:2
8
作者 任广辉 赵雅琴 +2 位作者 王凤 于珏 林茂六 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1668-1673,共6页
在系统参数未知的情况下,研究了2个相同细胞神经网络混沌系统的同步问题.首先对实时性强、动力学特征复杂的三阶细胞神经网络(cellular neural network,CNN)产生的混沌特性展开研究,然后采用自适应控制策略,将自适应技术、主动控制方法... 在系统参数未知的情况下,研究了2个相同细胞神经网络混沌系统的同步问题.首先对实时性强、动力学特征复杂的三阶细胞神经网络(cellular neural network,CNN)产生的混沌特性展开研究,然后采用自适应控制策略,将自适应技术、主动控制方法、单向反馈方法应用到细胞神经网络混沌系统的同步控制中,并借助李雅普诺夫稳定性理论,提出了一种新的自适应混沌同步方法.理论分析与仿真结果证明,利用该方法能够实现系统参数未知及不同初始条件的细胞神经网络混沌系统的同步,而且和传统方法相比,同步时间明显缩短,同步误差显著减小即混沌同步性能得到了改善. 展开更多
关键词 细胞神经网络 混沌同步 自适应 主动控制 李雅普诺夫
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量子细胞神经网络超混沌系统的追踪控制与同步 被引量:5
9
作者 王森 蔡理 吴刚 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期204-207,212,共5页
研究三细胞耦合的量子细胞神经网络超混沌系统的追踪控制问题.设计了一个非线性控制器,使得受控系统追踪任意给定的参考信号,并利用Lyapunov方法从理论上证明了该系统按指数速度收敛到给定的参考信号,同时实现了该系统的自同步以及与R... 研究三细胞耦合的量子细胞神经网络超混沌系统的追踪控制问题.设计了一个非线性控制器,使得受控系统追踪任意给定的参考信号,并利用Lyapunov方法从理论上证明了该系统按指数速度收敛到给定的参考信号,同时实现了该系统的自同步以及与Rssler混沌系统的异结构混沌同步.数值仿真进一步表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 量子细胞神经网络 Rōssler混沌系统 追踪控制 同步
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基于细胞神经网络的图像加密新算法 被引量:17
10
作者 朱艳平 张小红 《江西理工大学学报》 CAS 2008年第1期27-30,共4页
借助高维混沌系统具有更高安全性的特点,提出一种基于五维CNN超混沌系统的图像加密新算法,并对该算法进行了性能分析.仿真结果表明该算法对密钥具有高度的敏感性,密钥空间巨大,明文的统计特性完全被打破,且大大降低了图像相邻像素之间... 借助高维混沌系统具有更高安全性的特点,提出一种基于五维CNN超混沌系统的图像加密新算法,并对该算法进行了性能分析.仿真结果表明该算法对密钥具有高度的敏感性,密钥空间巨大,明文的统计特性完全被打破,且大大降低了图像相邻像素之间的相关性,因此具有较高的可靠性和保密性. 展开更多
关键词 细胞神经网络 超混沌 混沌序列 图像加密
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基于Arnold变换的量子图像混沌加密方法 被引量:4
11
作者 石金晶 陈添 +2 位作者 陈淑慧 李琴 施荣华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4284-4293,共10页
在确保量子图像密码算法安全的基础上,为进一步优化解密图像质量及计算复杂度,该文提出一种基于Arnold变换的量子图像混沌加密方案。方案使用量子细胞神经网络产生的混沌信号来控制量子Arnold变换、量子交换(SWAP)和量子控制非操作(CNO... 在确保量子图像密码算法安全的基础上,为进一步优化解密图像质量及计算复杂度,该文提出一种基于Arnold变换的量子图像混沌加密方案。方案使用量子细胞神经网络产生的混沌信号来控制量子Arnold变换、量子交换(SWAP)和量子控制非操作(CNOT),然后将这些操作作用于量子明文图像中以获得相应的密文图像。研究结果表明:所提量子灰度图像加密方法具有高安全性、高解密图像质量及低计算复杂度的特点。 展开更多
关键词 量子图像密码 量子细胞神经网络 量子混沌系统 量子Arnold变换
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基于混沌粒子群优化算法的CNN图像边缘提取方法 被引量:4
12
作者 仝瑞阳 刘刚森 《河南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第3期309-314,共6页
细胞神经网络(Cellular Neural Network,CNN)具有能够高速并行计算,易于硬件实现等特点,使其在未来的图像处理方面展现出了广阔的应用前景.CNN较好地探测出图像中边缘的关键在于设计出一组较好的模板参数.提出一种基于混沌粒子群优化算... 细胞神经网络(Cellular Neural Network,CNN)具有能够高速并行计算,易于硬件实现等特点,使其在未来的图像处理方面展现出了广阔的应用前景.CNN较好地探测出图像中边缘的关键在于设计出一组较好的模板参数.提出一种基于混沌粒子群优化算法求解模板参数的方法,一方面,避免了分析细胞神经网络动态性能的一系列复杂过程;另一方面,通过将搜索过程映射为对混沌轨道的遍历过程,可以使得搜索过程避免陷入局部极小,并且在模板参数的范围内能快速找到最优模板值.仿真实验表明,利用该方法设计出来的CNN去探测图像中的边缘比已有结果和利用几种经典边缘提取算子得到的边缘结果更加精确. 展开更多
关键词 细胞神经网络 混沌粒子群优化算法 图像边缘提取 模板参数
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一种用于扩频通信系统的CNN多值随机码的研究 被引量:5
13
作者 汪海明 郭仕德 +2 位作者 赵建业 沈士洪 余道衡 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期931-937,共7页
该文结合细胞神经网络(CNN)和扩频通信系统(SSS)的特点,利用三细胞CNN混沌产生了用于扩频通信系统的多值随机码,文中给出了码的生成方法并分析了它的性能,仿真结果表明这种码性能优越,能够很好地用于扩频通信系统。
关键词 扩频通信 CNN 多值随机码 细胞神经网络 混沌多值序列
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新型忆阻细胞神经网络的建模及电路仿真 被引量:2
14
作者 张小红 廖琳玉 俞梁华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1715-1724,1731,共11页
作为继电阻、电容、电感三大电路基本元件外的第四类电路元件忆阻器,可模拟大脑突触神经网络的存储记忆功能。构建一个传统三维细胞神经网络,利用磁控忆阻器的非线性特性替换传统细胞神经网络的输出模块。采用Multisim通用电路元件构建... 作为继电阻、电容、电感三大电路基本元件外的第四类电路元件忆阻器,可模拟大脑突触神经网络的存储记忆功能。构建一个传统三维细胞神经网络,利用磁控忆阻器的非线性特性替换传统细胞神经网络的输出模块。采用Multisim通用电路元件构建磁控忆阻等效电路,在电路整体设计上简化了输出函数模块数量,与具有混沌行为的CNN系统相比,新型忆阻CNN电路不仅展现出了混沌吸引子现象,而且忆阻内部的磁能量随细胞状态而变化,可完全达到等效输出函数的忆导值。数值计算与电路仿真结果验证了忆阻细胞神经网络的混沌特性及新设计方法的可行性,在信号处理、同步控制与图像加密等方面具有现实的应用价值。 展开更多
关键词 细胞神经网络 忆阻器 混沌 分段线性 电路仿真 保密通信
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基于细胞神经网络混沌特性的图像加密技术应用研究 被引量:2
15
作者 赵国敏 李国东 《绵阳师范学院学报》 2014年第2期92-97,共6页
基于细胞神经网络(Cellular Neural Networks)的数字图像加密算法,利用细胞神经网络独有特性,构造一个五维的混沌序列作为秘钥源,在此基础上利用Logistic混沌序列图像像素置乱算法,从而实现对图像加密.编程模拟仿真实验表明,加密图像置... 基于细胞神经网络(Cellular Neural Networks)的数字图像加密算法,利用细胞神经网络独有特性,构造一个五维的混沌序列作为秘钥源,在此基础上利用Logistic混沌序列图像像素置乱算法,从而实现对图像加密.编程模拟仿真实验表明,加密图像置乱度高,相邻像素的相关性小,抗攻击性强,安全性更高.最后对明文和密文进行相关性分析,从理论上验证了该加密算法的可靠性. 展开更多
关键词 细胞神经网络 混沌系统 图像加密
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异构细胞神经网络与超混沌系统的同步研究 被引量:3
16
作者 张小红 汪佳 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第3期1034-1038,共5页
为了进一步研究不同结构超混沌系统的同步,提出了细胞神经网络与Rossler超混沌系统之间的异维异构同步控制方法。该方法主要是基于Lyapunov稳定性原理,通过分步构造Lyapunov函数,重构驱动系统和响应系统的状态观测变量,并分析其误差系... 为了进一步研究不同结构超混沌系统的同步,提出了细胞神经网络与Rossler超混沌系统之间的异维异构同步控制方法。该方法主要是基于Lyapunov稳定性原理,通过分步构造Lyapunov函数,重构驱动系统和响应系统的状态观测变量,并分析其误差系统的稳定性,最终实现了仅控制一个控制器就可达成五维细胞神经网络(CNN)和四维Rossler系统的完全同步。通过选取适当的参数,并使用Matlab仿真验证了五维细胞神经网络(CNN)超混沌系统和四维Rossler超混沌系统的同步,实验结果验证了该同步方法的快速及有效性。 展开更多
关键词 状态观测变量 异维异构系统 细胞神经网络 超混沌同步 李雅普诺夫函数
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异结构CNN混沌系统同步及其在保密通信中的应用 被引量:2
17
作者 张小红 李德音 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2013年第7期46-52,共7页
传统的信号加密方法由于密钥少而极易受到攻击被破坏,混沌系统的良好伪随机性及丰富的系统参数弥补了传统加密的不足,而时滞混沌系统的复杂动力学空间特性使其非常适用于信号加密,利用时滞混沌系统的同步控制可实现理想的保密通信。细... 传统的信号加密方法由于密钥少而极易受到攻击被破坏,混沌系统的良好伪随机性及丰富的系统参数弥补了传统加密的不足,而时滞混沌系统的复杂动力学空间特性使其非常适用于信号加密,利用时滞混沌系统的同步控制可实现理想的保密通信。细胞神经网络比普通的混沌系统具有更复杂的系统结构和更高的系统维数,采用具有不同结构的细胞神经网络混沌系统分别作为同步系统的驱动和响应,通过求得驱动与响应之间的误差系统并将它代入一个合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,对该泛函进行稳定性分析,设计出一个有效的同步控制器。数值仿真实验验证了其有效性,利用该同步系统进行信号与数字图像保密通信,获得了较理想的加解密效果。 展开更多
关键词 异结构 细胞神经网络 Lyapunov—Krasovskii泛函 混沌同步 保密通信
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变参数细胞神经网络的分数阶可切换多元电路设计及仿真 被引量:1
18
作者 张小红 俞梁华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期933-943,共11页
构建新的整数阶三维细胞神经网络系统,通过对其非线性动力学分析、数值计算与电路仿真,验证了该系统混沌吸引子的存在性及物理上的可实现性.同时通过调节线性参数b,研究了新的细胞神经网络系统在基于分数阶qi(i=1,2,3)不同组合条件下所... 构建新的整数阶三维细胞神经网络系统,通过对其非线性动力学分析、数值计算与电路仿真,验证了该系统混沌吸引子的存在性及物理上的可实现性.同时通过调节线性参数b,研究了新的细胞神经网络系统在基于分数阶qi(i=1,2,3)不同组合条件下所表现出的混沌特性.结合分数阶电路理论分析分数阶电路中各单元电路形式,并设计了相应参数b可变、阶数值qi可切换的分数阶细胞神经网络电路系统.经统计本设计可实现13824种多元组合电路,并选取具有代表性组合电路进行电路仿真.仿真结果表明,多元电路仿真和数值仿真具有相似的混沌相图,从而证实了细胞神经网络在分数阶条件下仍表现出丰富的动力学特性,具有灵活实用价值和现实推广意义. 展开更多
关键词 细胞神经网络 分数阶电路 混沌吸引子 电路仿真 可切换电路
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基于CNN的改进混沌同步方法
19
作者 任广辉 赵雅琴 +1 位作者 王凤 吴晨光 《中国科技论文在线》 CAS 2009年第1期39-44,共6页
针对目前混沌系统同步时间长、混沌同步特性不理想的问题,在系统参数已知的情况下,提出了单向耦合和主动控制相结合的混沌同步方法。研究了实时性强、动力学特征复杂的细胞神经网络产生的三阶混沌特性,分别采用传统混沌同步算法和改进... 针对目前混沌系统同步时间长、混沌同步特性不理想的问题,在系统参数已知的情况下,提出了单向耦合和主动控制相结合的混沌同步方法。研究了实时性强、动力学特征复杂的细胞神经网络产生的三阶混沌特性,分别采用传统混沌同步算法和改进混沌同步算法对细胞神经网络的混沌系统进行仿真。结果证明,改进算法比传统算法的同步时间明显缩短,混沌同步性能得到了改善。 展开更多
关键词 信号与信息处理 细胞神经网络 混沌同步 主动控制
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分数阶细胞神经网络的动力学特性分析及控制设计
20
作者 王仁明 陈昱 +1 位作者 张赟宁 王凌云 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第6期102-107,共6页
构建了一个四阶分数阶细胞神经网络系统模型,通过仿真分析了其动力学特性,如混沌吸引子、时序图、李雅普诺夫指数、平衡点的稳定性.同时也验证了在相同的系统参数和初始条件下,系统的混沌吸引子结构依赖于分数阶阶次的取值,并给出了系... 构建了一个四阶分数阶细胞神经网络系统模型,通过仿真分析了其动力学特性,如混沌吸引子、时序图、李雅普诺夫指数、平衡点的稳定性.同时也验证了在相同的系统参数和初始条件下,系统的混沌吸引子结构依赖于分数阶阶次的取值,并给出了系统出现混沌的参数范围.设计了状态反馈控制器镇定系统的平衡点.仿真结果验证了理论分析的正确性. 展开更多
关键词 分数阶细胞神经网络 混沌吸引子 李雅普诺夫指数 状态反馈控制
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