色噪声驱动的非对称双稳系统的平均首次穿越时间

研究了由关联乘性色噪声及加性白噪声驱动的非对称双稳系统中势阱的非对称性及噪声对系统两个方向平均首次穿越时间的影响. 首先利用一致有色噪声近似推导了系统的稳态概率密度的表达式，根据最速下降法推导了平均首次穿越时间的表达式. 数值结果表明：势阱的非对称性对两个方向的平均首次穿越时间的影响是不同的；由于噪声的关联性，即使对于关联乘性色噪声及加性白噪声驱动的对称双稳系统，两个方向的平均首次穿越时间也不再相等；在lnT₊-r和lnT_{-关键词： 平均首次穿越时间 非对称双稳系统 乘性色噪声 加性白噪声}     

非对称双稳系统中平均首次穿越时间的研究

研究了由乘性白噪声和加性白噪声驱动的非对称双稳系统中，势阱的非对称性对两个不同方 向的平均首次穿越时间的影响.发现在非对称双稳系统中，两个不同方向的平均首次穿越时 间是与初始状态有关.此外，对一维非对称达芬模型的平均首次穿越时间进行了研究.数值结 果表明：(1) 非对称双稳系统的平均首次穿越时间对初始状态有“记忆性”；(2) 噪声强度 对两个不同方向的平均首次穿越时间T₊（x_s1→x_s2)和 T_-(x_s2→x_s1)的影响是不同的：lnT_--Ｄ 曲线上存在峰值，出 现了“共振”现象，而lnＴ₊-Ｄ曲线是单调的；(3) 势阱的非对称性r对T ₊（x_s1→x_s2)和T_-(x_s2→x_s1 )的影响是不 同的：lnＴ_--r曲线上存在极小值，出现了“抑制”现象，而lnＴ₊ -r曲线是单调的. 关键词： 平均首次穿越时间 非对称双稳系统 乘性噪声 加性噪声     

色关联的色噪声驱动的分段非线性模型的平均首次穿越时间

研究了色关联的乘性高斯色噪声和加性高斯色噪声驱动的分段非线性系统中, 噪声强度和相关时间对平均首次穿越时间的影响. 利用一致有色噪声近似方法和最速下降方法, 推导出系统平均首次穿越时间的表达式. 研究结果表明: 系统的平均首次穿越时间随着乘性噪声的增加会出现单峰结构, 即“共振”现象, 峰值会随着加性噪声强度和噪声之间关联强度的增加而减小. 而平均首次穿越时间作为加性噪声的函数呈单调曲线, 说明乘性噪声和加性噪声对平均首次穿越时间的影响不同. 此外, 乘性和加性噪声关联时间以及互关联时间在正关联时和负关联时 对系统平均首次穿越时间的影响是不同的. 关键词： 色噪声 分段非线性系统 平均首次穿越时间     

双色噪声驱动非对称双稳系统平均第一穿越时间研究

利用统一色噪声近似理论,研究乘性色噪声和加性色噪声驱动的非对称双稳系统中,势阱的非对称性和噪声对系统两个方向的平均第一穿越时间T₊（x_s1→x_s2）和T_-（x_s2→x_s1）的影响（x_s1和x_s2是双稳系统的两个稳定点）.数值结果表明：T₊（x_s1→x_s2）随乘性噪声的自关联时间τ₁以及加性噪声的自关联时间τ₂的增大而减小.T_-（x_s2→x_s1）随乘性噪声的自关联时间τ₁以及加性噪声的自关联时间τ₂的增大而增大.在曲线（T₊（x_s1→x_s2）,λ）和（T_-（x_s2→x_s1）,λ）上都存在单峰.T₊（x_s1→x_s2）随非对称系数r的增大而增大,T_-（x_s2→x_s1）随非对称系数r的增大而减小. 关键词： 统一色噪声近似 平均第一穿越时间 加性色噪声 乘性色噪声     

非高斯噪声驱动下非对称双稳系统的平均首次穿越时间与随机共振研究

研究了乘性非高斯噪声和加性高斯白噪声共同激励下非对称双稳系统的平均首次穿越时间和随机共振问题. 利用路径积分法和两态模型理论,推导出平均首次穿越时间和信噪比的表达式. 研究结果表明:势阱非对称性对两个不同方向的平均首次穿越时间的影响是不同的. 信噪比是加性噪声强度和势阱非对称性的非单调函数,系统出现了随机共振现象;信噪比是乘性噪声强度的单调函数,没有共振峰出现. 这说明该系统中乘性噪声强度和加性噪声强度对信噪比的影响是不同的. 关键词： 非高斯噪声 非对称双稳系统 平均首次穿越时间 随机共振     

色关联噪声驱动的非对称双稳系统中平均首次穿越时间的研究

研究了由色关联的乘性白噪声和加性白噪声驱动的非对称双稳系统中，色关联及非对称性对平均首次穿越时间的影响.数值结果表明乘性噪声强度α和加性噪声强度D及互相关时间τ对首次穿越时间T的影响是一致的，加性和乘性噪声间的互关联强度λ及势阱的非对称性r对T的影响是一致的.τ的增加能提高粒子的逃逸率，λ的增加则减小逃逸率.     

非高斯噪声激励下FHN神经元系统的定态概率密度与平均首次穿越时间

研究了非高斯噪声激励下的FHN神经元系统,应用路径积分法和统一色噪声近似得到系统的定态概率密度函数和平均首次穿越时间表达式.发现了加性噪声强度Q能够诱导非平衡相变的产生,乘性噪声强度D、偏离参数p及关联时间τ₀均不能诱导非平衡相变发生;非高斯噪声的存在缩短了细胞神经元系统静息态和激发态之间的转化时间,有利于神经元信息的传递. 关键词： FHN神经元系统 非高斯噪声 定态概率密度 平均首次穿越时间     

非高斯Lévy噪声驱动下的非对称双稳系统的相转移和平均首次穿越时间

研究了非高斯Lévy噪声激励下非对称双稳系统的相转移和首次穿越问题.首先利用Grünwald-Letnikov有限差分方法数值求解系统所对应的分数阶Fokker-Plank方程,得到了系统的稳态概率密度函数.然后分析了系统的非对称参数以及噪声强度和稳定性指标对稳态概率密度函数的影响,发现了非对称参数和稳定性指标的变化都能够诱导系统发生相转移.进一步研究了系统的平均首次穿越时间,得到了非对称参数、噪声强度和稳定性指标影响系统平均首次穿越时间的不同作用机理. 关键词： 非高斯Lévy噪声 非对称双稳系统 相转移 平均首次穿越时间     

交叉关联噪声对光学双稳系统平均首通时间的影响

研究了乘性色噪声和加性白噪声驱动的光学双稳系统中噪声对系统两个方向平均首通时间T₊（x_s1→x_s2）和T_-（x_s2→x_s1）的影响（平均首通时间是指从一稳态出发越过势垒到另一稳态所用时间的平均值）.通过Novikov定理和Fox近似方法得到相应的Fokker-Planck方程,利用最速下降法得到T₊（x_s1→x_s2）和T_-（x_s2→x_s1）的表达式.研究发现：乘性噪声强度Q和加性噪声强度D对T₊（x_s1→x_s2）的影响相同,对T_-（x_s2→x_s1）的影响不同;T₊（x_s1→x_s2）随乘性色噪声自关联时间τ的增大而增大,但随噪声间的交叉关联强度λ的增大而减小;T_-（x_s2→x_s1）随τ的增大而减小,随λ的增大而增大. 关键词： 平均首通时间 光学双稳系统 乘性色噪声 加性白噪声     

单稳系统的脉冲响应研究

针对单稳系统检测脉冲信号的参数调节方法很难达到理想随机共振效果的难点, 本文提出了脉冲序列整体平移的方法. 该方法不采用系统参数调节, 而是通过偏移量的设置来实现并达到增强单稳随机共振的目的. 为了减小单稳脉冲响应波形的失真, 探讨了该方法减小脉冲响应失真的机理. 在噪声存在的情况下, 揭示了该平移方法调节噪声使噪声产生积极作用从而改善单稳随机共振的机理, 表明所提方法有利于含噪脉冲信号的检测.     

色噪声驱动的肿瘤细胞增长系统的瞬态性质:平均首通时间

研究了受色高斯噪声驱动的肿瘤细胞增长系统的瞬态态性质(平均首通时间T). 据Novikov定理和Fox近似方法得到相应的Fokker-Planck方程,使用最快下降法得到了肿瘤细胞增长系统的平均首通时间的解析表达式.经过数值计算,结果表明：肿瘤增长系统的T在正关联(0<λ<1, λ为关联噪声强度)和负关联(-1<λ<0)呈现出不同的特性. 正关联时,噪声强度和对应的关联时间在态转化过程中起着相反的作用;然而,负关联时,肿瘤增长系统的关键词： 色噪声 肿瘤细胞增长系统 平均首通时间     

The mean first passage time of a three-level atomic optical bistable system subjected to noise

The transient properties of a three-level atomic optical bistable system in the presence of multiplicative and additive noises are investigated. The explicit expressions of the mean first-passage time (MFPT) of the transition from the high intracavity intensity state to the low one are obtained by numerical computations. The impacts of the intensities of the multiplicative noise D M and the additive noise D A , the intensity of correlation between two noises λ , and the intensity of the incident light y on the MFPT are discussed, respectively. Our results show: (i) for the case of no correlation between two noises (λ = 0.0), the increase in D M and D A can lead to an increase in the probability of the transition to the low intracavity intensity state, while the increase in y can lead to a retardation of the transition; and (ii) for the case of correlation between two noises (λ = 0.0), the increase in λ can cause an increase in the probability of the transition, and the increase in D A can cause a retardation of the transition firstly and then an increase in the probability of the transition, i.e., the noise-enhanced stability is observed for the case of correlation between two noises.     

色交叉关联噪声作用下癌细胞增长系统的平均首通时间

研究了受色交叉关联噪声驱动的癌细胞增长系统的平均首通时间.根据Novikov定理和Fox方法得到了相应的近似Fokker-Planck方程,给出了稳态概率密度函数的表达式.运用最快下降法,得到了平均首通时间的解析式.数值结果表明:两噪声之间负关联时,平均首通时间是加性噪声强度和乘性噪声强度的减函数,是噪声关联时间的增函数;两噪声之间正关联时,平均首通时间与加性噪声强度之间的单调关系与穿越方向有关,是乘性噪声强度的非单调函数,是噪声关联时间的减函数.     

Mean first-passage time of an asymmetric bistable system driven by colour-correlated noise

In this paper, the effect of every parameter (including p, q, r, \la, \tau) on the mean first-passage time (MFPT) is investigated in an asymmetric bistable system driven by colour-correlated noise. The expression of MFPT has been obtained by applying the steepest-descent approximation. Numerical results show that (1) the intensity of multiplicative noise p and the intensity of additive noise q play different roles in the MFPT of the system, (2) suppression appears on the curve of the MFPT with small \la (e.g. \la<0.5) but there is a peak on the curve of the MFPT when \la is big (e.g. \la >0.5), and (3) with different values of r (e.g. r=0.1, 0.5, 1.5), the effort of \tau on the MFPT is diverse.     

色交叉关联噪声作用下集合种群的稳定性和平均灭绝时间

在Levins模型的基础上研究了色交叉关联噪声对集合种群稳定性的影响, 应用Fokker-Plank方程得到了系统的稳态概率密度函数, 运用最快下降法得到了平均灭绝时间的解析式. 结果表明: 两噪声色关联时, 加性噪声强度和乘性噪声强度均弱化集合种群的稳定性; 噪声关联强度强化集合种群的稳定性. 两噪声之间负关联时, 平均灭绝时间是加性噪声强度和乘性噪声强度的减函数, 是噪声关联时间的增函数; 两噪声之间正关联时, 平均灭绝时间是加性噪声强度和噪声关联时间乘性噪声强度的减函数, 是乘性噪声强度的非单调函数. 关键词： 集合种群 色交叉关联噪声 稳定性 平均灭绝时间