Статья имеет ранний доступ!
Три реализации одного нейрона: вариация режимов поведения радиофизического генератора нейроподобной активности в натурном эксперименте
Цель настоящего исследования — сопоставить режимы поведения в ансамбле радиофизических генераторов нейроподобной активности с режимами в симуляторе электронных схем и математической модели и определить, являются ли отклонения в амплитуде колебаний, их форме, значениях управляющего параметра, при которых происходит возбуждение, от соответствующих модельных значений результатом несовершенства моделей или объясняются особенностями использованной элементной базы.
Модели и методы. Рассматриваются математические модели, имитационные модели, а также три натурные реализации перестраиваемого генератора. Определяется зависимость порога возбуждения и амплитуды колебаний от управляющего параметра при разных нелинейностях, обусловленных числом диодов в контуре обратной связи. Для сопоставления формы колебаний использована функция взаимной информации.
Результаты. Показано, что существующие различия могут быть полностью объяснены стандартными вариациями параметров полупроводниковых компонентов и других элементов схемы, использованных при построении электронных нейронов. При этом имитационная модель может быть рассмотрена как один из генераторов, параметры которого удалось точно контролировать, а его компоненты имели нулевые допуски.
Заключение. Современные имитационные модели способны давать достаточно хорошее описание натурного эксперимента, нельзя отличить временные ряды симулятора от экспериментальных; при этом сами экспериментальные реализации могут различаться за счёт случайных вариаций свойств компонентов.
-
- 20 просмотров