忆阻离散建模与离散忆阻系统

   发布时间: 2021-04-06    访问次数: 498

摘要:

忆阻建模及其系统应用是近年来电子信息与计算神经等科学领域的研究热点。与传统意义上的非线性元件不同,忆阻是具有内部状态变量的特殊非线性元件。由于纳米级制备工艺限制,忆阻器尚不能以独立元件形式走向市场,因此数学建模与等效电路实现是开展忆阻器及其应用系统研究的有效途径。目前研究工作主要集中在连续时间域忆阻模型及其应用系统,但连续忆阻混沌系统应用于数字平台时存在可控性差、计算成本高、不可重复性等问题。离散忆阻混沌系统则不存在这些问题。然而只有极少数科研成果涉及到离散时间域忆阻模型及其应用系统,目前尚未引起学术界的全面关注。因此忆阻离散建模及其系统应用是研究者值得关注的新兴领域。

类似于忆阻连续建模,忆阻离散建模是一种基于离散时间域的忆阻数学建模方法。本报告以HP TiO2忆阻线性杂质漂移模型、双忆阻蔡氏混沌电路的等效电路模型为例,简单介绍了忆阻连续建模方法以及忆阻连续模型在混沌振荡电路中的应用。接下来,以忆阻-电容采样电路为例,由前向欧拉差分法导出了一个二阶离散忆阻超混沌映射模型,阐述了忆阻离散建模及其系统应用思路。依据此思路,建立了一个具有余弦忆阻函数的荷控忆阻离散模型,讨论了它的紧磁滞回线指纹特征;将离散忆阻耦合引入一类一维离散系统,创建了二维离散忆阻超混沌系统,开展了不动点稳定性分析、参数与初值依赖的分岔分析、初值无损调控机理解析、混沌序列性能评估、基于数字硬件平台的实验验证,以及基于混沌的保密通信应用等。结果表明,离散忆阻是一种实现系统复杂性增强和混沌复杂性强化的重要手段

 

个人简介:

包伯成,常州大学微电子与控制工程学院教授、研究员级高级工程师,江苏省高校优秀科技创新团队“忆阻电路与智能网络”团队带头人,入选科睿唯安跨学科领域全球高被引科学家名单,获常州市师德标兵、校十佳师德标兵和五一劳动奖章等荣誉称号。

19年企业工作经验,2008年后从事高校教育教学和科研工作。主持国家级、省级自然科学基金等项目8项;获教育部自然科学奖二等奖1项,机械联合会二等奖1项,省科学技术进步奖三等奖3项,省教育科学研究成果奖一等奖1项;出版学术专著3部,发表ESI论文200余篇,授权发明专利15件;入选ESI数据库热点论文3篇、高被引论文20余篇,获“IET Premium Award Winner 2018”最佳论文奖1篇。主编省重点教材1部,获省优秀研究生教材1部、省教学成果奖二等奖1项,指导学生获省普通高校本科优秀毕业设计(论文)一等奖与团队优秀奖各1项、省优秀学术学位硕士学位论文1篇。主要研究方向为神经元功能性电路、神经元网络与同步、非线性电路与系统和电能变换与控制技术。



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