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.     

非高斯噪声驱动下一维双稳系统的逻辑操作

本文以成功率作为逻辑随机共振的测度, 主要研究了非高斯噪声激励下一维双稳系统的逻辑随机共振现象, 并用平均首次通过时间的方法对此现象的机理进行了解释. 研究结果表明: 只有在适当的噪声强度带或关联时间带上, 成功率才会达到共振峰值. 通过对系统参数进行优化, 提高了系统实现逻辑操作的可靠性.关键词：逻辑随机共振一维双稳系统非高斯噪声平均首次通过时间     

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     

非关联噪声驱动的单稳系统的平均首次穿越时间

基于非对称双稳系统的理论研究了偏单稳系统的平均首次穿越时间问题,并基于势函数分析了参数对平均首次穿越时间的影响.得出结论:1)当偏稳系数为零时,随着加性噪声强度和参数a的增加,两个方向的平均首次穿越时间相等且均单调减小,2)随着偏稳系数b的增加,势阱的对称性被破坏,粒子由xs1跃迁到xs2的时间线性地减小,而粒子由xs2跃迁到xs1的时间线性地增加.3)随着乘性噪声强度和加性噪声强度比率R的增加,两个方向平均首次穿越时间均单调增加.     

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     

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     

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     

α稳定噪声驱动的非对称双稳随机共振现象

以微弱周期信号激励的非对称双稳系统为模型,以信噪比增益为指标,首先针对加性和乘性α稳定噪声共同作用的随机共振现象展开了研究,然后针对单独加性α稳定噪声激励的随机共振现象进行了研究,探究了α稳定噪声特征指数α和对称参数β分别取不同值时,系统结构参数a,b,刻画双稳系统非对称性的偏度r以及α稳定噪声强度放大系数Q或D对非对称双稳系统共振输出的作用规律.研究结果表明,无论在加性和乘性α稳定噪声共同作用下还是在单独加性α稳定噪声作用下,通过调节a和b或者r均可诱导随机共振,实现微弱信号的检测,且有多个参数区间与之对应,这些区间不随α或β的变化而变化;在研究噪声诱导的随机共振现象时发现,调节噪声强度放大系数也可使系统产生随机共振现象,且达到共振状态时D的区间也不随α或β的变化而变化.这些结论为α稳定噪声环境下参数诱导随机共振中系统参数以及噪声诱导随机共振中噪声强度的合理选取提供了依据.     

关联噪声驱动的非对称双稳系统的随机共振

运用统一色噪声近似理论和两态模型理论,研究了周期矩形信号和关联的乘性色噪声和加性白噪声驱动的非对称双稳系统的随机共振现象,得到了适合信号任意幅值的信噪比表达式.信噪比是乘性噪声强度、加性噪声强度、乘性噪声自关联时间、噪声耦合强度的非单调函数,所以该双稳系统中出现了随机共振.同时,调节加性噪声强度比调节乘性噪声强度更容易产生随机共振.势阱静态非对称性和噪声之间的耦合强度对信噪比的影响是不同的.关键词：非对称双稳系统随机共振信噪比周期矩形信号     

含关联噪声与时滞项的非对称双稳系统的随机共振

研究了基于关联噪声的带时滞项的非对称双稳系统的随机共振,在小时滞量及绝热近似理论下得到了信噪比的精确解析表达式,表明由于时滞量的存在系统出现了随机共振.讨论了系统的时滞量、噪声相关系数及系统的非对称性对系统的信噪比的影响.     

α稳定噪声驱动的非对称双稳随机共振现象

以微弱周期信号激励的非对称双稳系统为模型, 以信噪比增益为指标, 首先针对加性和乘性α 稳定噪声共同作用的随机共振现象展开了研究, 然后针对单独加性α 稳定噪声激励的随机共振现象进行了研究, 探究了α 稳定噪声特征指数α 和对称参数β 分别取不同值时, 系统结构参数a, b, 刻画双稳系统非对称性的偏度r以及α 稳定噪声强度放大系数Q或D对非对称双稳系统共振输出的作用规律. 研究结果表明, 无论在加性和乘性α 稳定噪声共同作用下还是在单独加性α 稳定噪声作用下, 通过调节a和b或者r均可诱导随机共振, 实现微弱信号的检测, 且有多个参数区间与之对应, 这些区间不随α 或β 的变化而变化; 在研究噪声诱导的随机共振现象时发现, 调节噪声强度放大系数也可使系统产生随机共振现象, 且达到共振状态时D的区间也不随α 或β 的变化而变化. 这些结论为α 稳定噪声环境下参数诱导随机共振中系统参数以及噪声诱导随机共振中噪声强度的合理选取提供了依据.     

非高斯噪声对非线性系统的影响

文章采用了路径积分近似、泛函近似两种近似理论推导出了含非高斯噪声并且噪声之间存在耦合的光学双稳系统的定态分布以及平均首通时间的表达式。分析了偏离高斯噪声参量，噪声间的耦合强度对噪声诱导的类相变的影响。结果表明：改变噪声间的耦合强度能诱导重复类相变，改变偏离高斯噪声参量能诱导一级类相变。分析了偏离高斯噪声参量，噪声间的耦合强度对平均首通时间的影响。结果表明：改变噪声间的耦合强度，偏离高斯噪声参量皆能使平均首通时间曲线从单调递减变为单峰。采用了数值模拟分析定态分布以及平均首通时间，数值模拟的结果与理论分析结果相一致，从而验证了理论近似的可行性。     

双色噪声驱动光学双稳系统的弛豫时间研究

研究乘性及加性噪声的自关联时间τ₁和τ₂,交叉关联时间τ对光学双稳系统的弛豫时间的影响.弛豫时间T由Mei等所采用的方法得到. 经数值计算, 结果表明: 两噪声间交叉关联时间τ及乘性噪声的自关联时间τ₁延缓系统涨落的消退(T随τ及τ₁的增大而增大);T随加性噪声的自关联时间τ关键词：关联噪声弛豫时间光学双稳系统     

周期混合信号和噪声联合激励下的非对称双稳系统的随机共振

研究了周期混合信号和关联的乘性和加性噪声联合激励下的非对称双稳系统的随机共振现象.运用两态理论,给出了基频和高阶谐频信噪比的理论结果.发现对于基频和高阶谐频情形下均出现随机共振,并且高阶谐频存在抑制现象.同时研究了非对称系数和噪声强度以及噪声之间关联强度对信噪比的影响.     

非高斯噪声驱动的双奇异随机系统的熵流与熵产生

研究了一类受非高斯噪声驱动的双奇异随机系统,应用路径积分法和变换的方法得到了该系统对应的Fokker-Plank方程,并结合Shannon信息熵的定义给出了此类系统的熵流与熵产生随时间演化的表达式,分析了非平衡约束下所引入的系统耗散参数、奇异性强度参数、噪声相关时间和噪声偏离参数对熵流与熵产生的影响.关键词：信息熵熵流与熵产生非高斯噪声双奇异随机系统     

色噪声激励下的FHN神经元系统

研究了色噪声激励下的FHN系统的相变问题和平均首次穿越时间,并推导了系统的定态概率密度函数和平均首次穿越时间表达式.结果表明,参数α,τ和β可以诱导相变,且存在锁定现象,各个参数对平均首次穿越时间都有很大影响,但影响效果有很大不同.关键词：FHN系统色噪声平均首次穿越时间定态概率密度     

具有时滞反馈的非对称双稳系统中的振动共振研究

研究了具有时滞反馈的非对称双稳系统中的振动共振现象. 在绝热近似条件下, 应用快慢变量分离法得到系统响应振幅的解析表达式Q, 分析了时滞参数α和不对称参数r对振动共振现象的影响. 结果表明: 在Q-α平台上, α可以诱导响应幅值的极大值以输入高频信号和低频信号的周期出现. 不对称参数并不影响共振发生的位置, 但是能够增强响应幅值. 在Q-B (B为高频信号振幅)平台上, 共振发生的位置B_VR随着α呈现两种不同的周期关系, 且周期分别为输入高频信号和低频信号的周期. 在Q-Ω (Ω高频信号频率)平台上, 随着时滞参数的增大, 当B较小时, 在Ω的小值区间内, Q呈现出多重共振现象, 在Ω的大值区间, Q趋于定值.