一种基于忆阻器的细胞神经网络有限时间同步控制方法技术

本发明专利技术属于新一代信息技术领域，具体涉及一种基于忆阻器的细胞神经网络有限时间同步控制方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于忆阻器的细胞神经网络有限时间同步控制方法


[0001]本专利技术涉及新一代信息
，尤其涉及一种基于忆阻器的细胞神经网络有限时间同步控制方法
。

技术介绍

[0002]研究已表明，电路中除了有三种基本无源元件
(
电阻
、
电容和电感
)
之外还存在着第四种基本无源元件：忆阻器
[
详见文献
Chua L.Memristor
‑
the missing circuit element[J].IEEE Transactions on Circuit Theory,1971,18(5):507
‑
519
和文献
Strukov D B,Snider G S,Stewart D R,et al.The missing memristor found[J].Nature,2008,453(7191):80
‑
83.]。
忆阻器表征了磁通量与电荷之间的关系，其本质要出现滞后回线
。
忆阻器作为一种新型纳米器件，忆阻器因其在下一代计算机应用中的优势而引起了研究界的极大兴趣
。
目前，忆阻器在神经网络电路
、
非易失性存储器和安全通信方面引起了广泛的关注
。
此外，基于忆阻器构建的神经网络来模拟人脑以实现人工智能
。
进一步，细胞神经网络在
1988
年被提出
[
详见文献
Chua LO,Yang L.Cellular neural networks:theory.IEEE Transactions on Circuits and Systems1988
；
35(10):1257
–
72.]，它是一类结构规律
、
维数可无限扩展的非线性模拟动力系统，其动力学特性可表现出较为混沌的现象
[
详见文献：魏慧，李国东
.
基于细胞神经网络超混沌特性的图像加密算法
[J].
微电子学与计算机
,2020,37(05):43
‑
48+53.]，其应用范围已渗入到模式识别
、
图像处理
、
全局优化等许多领域
。
[0003]同步是非线性科学中的一个普遍概念，在自然界中无处不在
。
它是指混沌耦合系统被迫具有相同动力学行为的过程
。
同步在生物和机械振荡器以及许多不可避免的混沌领域得到了广泛研究
。
特别是，在神经科学领域研究同步是很重要的
。
细胞核的同步变化和神经元中的同步尖峰是典型的例子
。
因此，同步作为神经网络动力学行为中研究的热点之一
。
例如在文献
[
王森
,
丛国涛
,
王晓袁等
.
量子细胞神经网络缩阶混沌函数投影同步
[J].
计算机仿真
,2021,38(04):143
‑
146+271.]中，作者以
Lorenz
混沌系统为比例函数，设计了二维和三维控制器，进而实现了该超混沌系统的缩阶自同步和异结构同步；在文献
[
邢琳
,
周立群
.
多比例时滞细胞神经网络的同步性
[J].
电子学报
,2020,48(10):1961
‑
1968.]中，作者以一类带多比例时滞的细胞神经网络作为驱动系统
,
一类不带比例时滞的细胞神经网络作为响应系统，进而研究一类驱动
‑
响应系统的同步性问题，包含指数同步性和多项式同步性
。
[0004]然而，上述这些同步性相关的研究结果都是指数同步或渐进同步，而指数同步和渐进同步的同步时间可能是无限时间的
。
而在实际应用中往往要求系统的同步时间是有限的，即要求系统在有限的时间内实现同步
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于忆阻器的细胞神经网络有限时间同步控
制方法，可以实现基于忆阻器的细胞神经网络同步
。
[0006]本专利技术采用以下方案实现：一种基于忆阻器的细胞神经网络有限时间同步控制方法，包括以下步骤：
[0007]步骤
S1
：建立基于忆阻器的细胞神经网络主系统和从系统；
[0008]步骤
S1
具体包括以下步骤：
[0009]步骤
S11
：建立基于忆阻器的细胞神经网络主系统为：
[0010][0011]步骤
S12
：建立基于忆阻器的细胞神经网络从系统为：
[0012][0013]在所述主系统和从系统中，时间
t≥0
；
x
ij
(t)
和
y
ij
(t)
分别为主系统和从系统的细胞
C
ij
的电压值；
C
hl
表示处在位置
(h,l)
的细胞；
α
ij
表示细胞
C
ij
活动衰减率；
f(x
hl
(t
‑
λ
hl
(t)))
和
f(y
hl
(t
‑
λ
hl
(t)))
是二个正值连续输出函数，分别表示主系统和从系统的细胞
C
hl
的输出，且满足
|f(x
hl
(t
‑
λ
hl
(t)))|≤M
和
|f(y
hl
(t
‑
λ
hl
(t)))|≤M
，其中
M
为正常数；对于任意实数
a
和
b
，上述输出函数满足
|f(a)
‑
f(b)|≤L
f
|a
‑
b|
，其中
L
f
为正常数；
i
＝1，2，
…
，
m
；
j
＝1，2，
…
，
n
；
n
和
m
为正整数；
λ
hl
(t)
表示从第
(i,j)
个细胞沿着第
(h,l)
个细胞的轴突的传输时滞，且满足
0≤
λ...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于忆阻器的细胞神经网络有限时间同步控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
S1
：建立基于忆阻器的细胞神经网络主系统和从系统；步骤
S1
具体包括以下步骤：步骤
S11
：建立基于忆阻器的细胞神经网络主系统为：步骤
S12
：建立基于忆阻器的细胞神经网络从系统为：在所述主系统和从系统中，时间
t≥0
；
x
ij
(t)
和
y
ij
(t)
分别为主系统和从系统的细胞
C
ij
的电压值；
C
hl
表示处在位置
(h,l)
的细胞；
α
ij
表示细胞
C
ij
活动衰减率；
f(x
hl
(t
‑
λ
hl
(t)))
和
f(y
hl
(t
‑
λ
hl
(t)))
是二个正值连续输出函数，分别表示主系统和从系统的细胞
C
hl
的输出，且满足
|f(x
hl
(t
‑
λ
hl
(t)))|≤M
和
|f(y
hl
(t
‑
λ
hl
(t)))|≤M
，其中
M
为正常数；对于任意实数
a
和
b
，上述输出函数满足
|f(a)
‑
f(b)|≤L
f
|a
‑
b|
，其中
L
f
为正常数；
i
＝1，2，
…
，
m
；
j
＝1，2，
…
，
n
；
n
和
m
为正整数；
λ
hl
(t)
表示从第
(i,j)
个细胞沿着第
(h,l)
个细胞的轴突的传输时滞，且满足
0≤
λ
hl
(t)≤
λ
hl
；
I
ij
(t)
表示细胞
C
ij
的外部输入，且其中为非负常数；
N
r
(i,j)
表示细胞
C
ij
的
r
领域，具体为：
N
r
(i,j)
＝
{C
hl
:max{|h
‑
i|,|l
‑
j|}≤r,1≤h≤m,1≤l≤n}
；
λ
hl
和
r
为正常数；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小凡，李慧媛，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：