Аннотация:
Цель работы – разработка и исследование модифицированного осциллятора ФитцХью-Нагумо, спайковая активность которого определяется не только амплитудой, но и длительностью внешнего импульсного сигнала, поступающего на вход осциллятора. Методы. В систему известных уравнений, описывающих динамику осциллятора ФитцХью-Нагумо с постоянным значением порогового параметра, добавлено уравнение, которое описывает изменение порогового параметра во времени под действием внешних импульсных сигналов. При различных значениях параметров внешних импульсов проведено численное исследование динамики предложенного осциллятора, находящегося в состоянии равновесия в отсутствие внешнего воздействия. Результаты. Показано, что в отличие от классического осциллятора ФитцХью-Нагумо модифицированный осциллятор способен демонстрировать последовательность из нескольких спайков в ответ на одиночное внешнее импульсное воздействие, причем динамика осциллятора зависит как от амплитуды, так и от длительности внешних импульсов. Кроме того, предложенный осциллятор может возбуждаться последовательностью импульсов, имеющих амплитуду ниже пороговой. Заключение. Предложенный модифицированный осциллятор ФитцХью-Нагумо может быть использован для построения спайковых нейронных сетей. Обучение таких сетей можно реализовать с помощью изменения синаптических связей за счет настройки весов синапсов, соответствующих длительности внешних импульсных сигналов. Предложенная модификация осциллятора ФитцХью-Нагумо может быть достаточно просто реализована в радиофизическом эксперименте с использованием аналоговых электронных элементов и цифровых схем, регулирующих длительности входных импульсов.
Ключевые слова:
нейроподобный осциллятор, модель ФитцХью-Нагумо, синаптическая связь, импульсное воздействие.
УДК:
537.86
Поступила в редакцию: 03.06.2025 Исправленный вариант: 28.11.2025 Принята в печать: 02.09.2025
Полный текст:
PDF файл (1313 kB)