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《电子科技大学》 2008年
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时滞神经网络的动力学研究

周小兵  
【摘要】: 时滞神经网络广泛应用于信号处理、动态图像处理、人工智能和全局优化等领域,但时滞神经网络在运行过程中有可能出现稳定、不稳定、振荡和混沌等动力学行为,近年来时滞神经网络的动力学问题引起了学术界的广泛关注。特别是时滞神经网络平衡点和周期解的全局稳定性(包括绝对稳定性、渐近稳定性、鲁棒稳定性、指数稳定性等)、Hopf分岔和混沌等问题得到了深入地研究,出现了一系列重要的研究成果。 本文主要对时滞神经网络的平衡点的全局稳定性、Hopf分岔以及混沌的控制和同步等方面进行了研究,主要研究内容和取得的创新性成果如下: 1、时滞细胞神经网络的全局鲁棒稳定性 通过构造新的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用线性矩阵不等式技术和S-过程,得到了常时滞细胞神经网络的一个比现有文献保守性更小的全局鲁棒稳定性条件。此外,还得到了变时滞细胞神经网络的全局鲁棒稳定性条件。 2、时滞Cohen-Grossberg神经网络的全局指数稳定性 分别针对具常时滞和具变时滞的Cohen-Grossberg神经网络构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用线性矩阵不等式技术,得到了相应的易于验证的全局指数稳定性的充分条件,并根据这些条件分析了模型的指数收敛速度。 3、混合时滞Hopfield神经网络的Hopf分岔 首先将具离散时滞的Hopfield神经网络推广到同时具离散时滞和分布式时滞(即混合时滞)的模型,通过分析其线性系统的超越特征方程得到模型发生Hopf分岔的条件,然后应用中心流形定理和规范形理论分析了模型的Hopf分岔方向以及分岔周期解的稳定性和周期特性。 4、时滞Hopfield神经网络的混沌控制 通过构造一个适当的完全延迟反馈控制器,将时滞Hopfield神经网络的混沌轨道控制到平衡点,在计算反馈增益矩阵的同时能确定出反馈控制器时滞的上界。对于参数未知的时滞Hopfield神经网络,设计了一种自适应控制模型,导出了自适应控制系统渐近稳定的解析判别条件,能有效地将系统的混沌轨道引导到所期望的目标轨道上。 5、时滞Hopfield神经网络的混沌同步 从双向线性耦合控制的角度出发,根据Lyapunov-Krasovskii稳定性理论,基于线性矩阵不等式技术,给出了时滞Hopfield神经网络混沌完全同步的充分条件和控制器设计方法。针对时滞Hopfield神经网络系统参数未知的情况,将自适应技术和系统辨识技术应用于该系统的混沌滞后同步,推导出系统参数未知时混沌滞后同步的充分条件,得到了系统中未知参数的估计公式。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP183

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 茅晓晨;四维时滞神经网络的动力学研究[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨翠丽;具有时变时滞神经网络的稳定性分析[D];天津大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 王占山;张化光;王智良;;一类时滞混沌神经网络的全局渐近同步[J];东北大学学报;2006年06期
2 廖晓峰,吴中福,王康,虞厥邦;带分布时延神经网络:从稳定到振荡再到稳定的动力学现象[J];电子与信息学报;2001年07期
3 王忠勇,蔡远利,贾冬,刘文江;混沌系统的神经网络控制[J];控制与决策;2000年01期
4 谢英慧;张化光;;具有时滞的Liao混沌神经元系统的自适应同步[J];控制与决策;2007年09期
5 徐鉴;裴利军;;时滞系统动力学近期研究进展与展望[J];力学进展;2006年01期
6 王占山;张化光;王智良;;一类混沌神经网络的全局同步[J];物理学报;2006年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯清海;袁万城;樊启武;;基于FE—ANN—MC的结构可靠度计算方法研究[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 李爽;;随机时滞系统周期间歇控制同步[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年03期
3 李峻;孙世群;;基于BP网络模型的青弋江水质预测研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年02期
4 张艳;张海军;;基于DSP的多通道超声波连续测厚系统的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期
5 王世东;陈杨;张本福;孙光灵;黄晓梅;;八叉树在三维建模中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年06期
6 王世东;;Voronoi在GCS建模中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年05期
7 祝翠;钱家忠;周小平;马雷;;BP神经网络在潘三煤矿突水水源判别中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年05期
8 李峻;孙世群;;BP神经网络在青弋江水质评价上的应用[J];安徽建筑;2008年03期
9 Z.H.Wang;H.Y.Hu;;A modified averaging scheme with application to the secondary Hopf bifurcation of a delayed van der Pol oscillator[J];Acta Mechanica Sinica;2008年04期
10 杨宝华;;基于BP神经网络的西瓜仁重预测[J];安徽农业大学学报;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐荣改;徐鉴;;时滞全速度差模型的Hopf分岔分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 王国庆;李国福;李旭渊;;基于PSO-K均值聚类的核事故应急监测点位快速确定技术研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
3 曲东才;徐庆九;;一种非线性系统ANN逆模型建模方案及EFRA训练算法仿真[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 张化勋;李学军;;不确定时滞系统的鲁棒H_∞滤波[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 杜健;费保俊;刘颖;潘高田;姚国政;;基于神经网络的导航装备维修能力评估研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
6 孟凡华;吴学礼;杜太行;;一种新型联想记忆神经网络在非线性系统辨识中的研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7 姜静;孟利东;孙铁;姜琳;;电弧炉三相电极神经网络控制器的研究[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
8 涂启玉;张茂林;;小波神经网络预测电价的新改进[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
9 李欣业;张华彪;;1:1内共振耦合范德波振子的主参数共振及其时滞反馈控制[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
10 高学军;李映辉;高庆;;车辆系统集总参数简化模型稳定性与分岔研究[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戚增坤;突变控制机制及其在船舶非线性横摇运动中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
4 陈宇;电容层析成像反问题求解及图像重建算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 孙大利;石油价格波动规律研究[D];浙江大学;2010年
6 车勇;轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计[D];武汉理工大学;2010年
7 孟祥令;弹性织物着装接触压力研究与触压舒适性评价系统的建立[D];东华大学;2010年
8 张克俊;基因表达式编程理论及其监督机器学习模型研究[D];浙江大学;2010年
9 陈进杰;城市轨道交通项目广义全寿命周期成本理论与应用研究[D];北京交通大学;2011年
10 吕琳;天然气水合物(地球物理属性)的神经网络识别方法及软件开发[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
2 范不井;某地区电网短期负荷预测研究[D];郑州大学;2010年
3 朱民杰;基于神经网络的心电图身份识别研究[D];郑州大学;2010年
4 雷明杰;神经网络和遗传算法在中厚板轧机中的应用研究[D];郑州大学;2010年
5 田海燕;静电除尘器阳极振打系统的非线性分析[D];郑州大学;2010年
6 武文红;基于BP神经网络的半湿润平原井灌区土壤墒情预报研究[D];山东农业大学;2010年
7 刘业明;潜艇位姿控制系统智能故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘延静;我国煤炭行业供求状况与发展趋势研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 杨欣颖;潜器光视觉目标识别技术的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 朱明;基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 廖晓峰,李学明,吴开贵;时滞神经网络稳定性、分岔与混沌的研究进展[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年07期
2 刘涛,陈忠,陈晓荣;复杂网络理论及其应用研究概述[J];系统工程;2005年06期
3 廖晓昕;细胞神经网络的数学理论(Ⅰ)[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1994年09期
4 谢英慧;张化光;;具有时滞的Liao混沌神经元系统的自适应同步[J];控制与决策;2007年09期
5 胡海岩,王在华;非线性时滞动力系统的研究进展[J];力学进展;1999年04期
6 徐鉴;裴利军;;时滞系统动力学近期研究进展与展望[J];力学进展;2006年01期
7 徐健学,陈永红,蒋耀林;人工神经网络非线性动力学及应用[J];力学进展;1998年02期
8 裴利军,徐鉴;神经网络时滞系统非共振双Hopf分岔及其广义同步[J];力学季刊;2005年02期
9 ;Delay Induced Hopf Bifurcation of Small-World Networks[J];Chinese Annals of Mathematics;2007年04期
10 王占山;张化光;王智良;;一类混沌神经网络的全局同步[J];物理学报;2006年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王怀磊;时滞状态反馈下Duffing系统动力学研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 郭上江;环状神经网络模型的稳定性与分岔分析[D];湖南大学;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚羽,高福祥,于戈;一种耗散型混沌神经元及其延时分类[J];东北大学学报;2004年09期
2 徐鉴,陆启韶,黄玉盈;van der Pol型时滞系统的两参数余维一Hopf分岔及其稳定性[J];固体力学学报;1999年04期
3 胡海岩,王在华;非线性时滞动力系统的研究进展[J];力学进展;1999年04期
4 徐鉴,陆启韶,王乘;van der Pol-Duffing时滞系统的稳定性和Hopf分岔[J];力学学报;2000年01期
5 徐鉴,陆启韶;非自治时滞反馈控制系统的周期解分岔和混沌[J];力学学报;2003年04期
6 戴护军,徐鉴;时滞对于参数激励系统周期运动的影响[J];力学季刊;2004年03期
7 裴利军,徐鉴;神经网络时滞系统非共振双Hopf分岔及其广义同步[J];力学季刊;2005年02期
8 裴利军,徐鉴;糖尿病治疗模型中技术时滞诱发的双Hopf分岔[J];力学季刊;2005年03期
9 徐鉴,陈予恕;时滞速度反馈对强迫自持系统动力学行为的影响[J];应用数学和力学;2004年05期
10 裴利军,徐鉴;Stuart-Landau时滞系统非共振双Hopf分岔[J];振动工程学报;2005年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 季策,张化光,王占山;具有不对称结构的广义时滞神经网络的动态分析[J];控制与决策;2004年12期
2 谌新年;刘国荣;;高阶时滞神经网络模型的全局指数稳定性[J];湖南大学学报(自然科学版);2007年06期
3 王娜;杨振宇;;脉冲时滞神经网络的稳定性分析[J];吉林工程技术师范学院学报;2009年01期
4 邵晋梁;黄廷祝;;变时滞神经网络鲁棒稳定的一个新判据[J];电子科技大学学报;2010年04期
5 廖晓峰,李学明,吴开贵;时滞神经网络稳定性、分岔与混沌的研究进展[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年07期
6 余昭旭,吴惕华;一类时滞神经网络系统的指数稳定性[J];控制理论与应用;2005年02期
7 张海涛;王婷;费树岷;李涛;;具有混杂耦合的耦合时滞神经网络同步的进一步分析(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2010年03期
8 孟益民,黄立宏,刘开宇;二元双阈值时滞神经网络模型解的渐近性[J];应用数学学报;2003年01期
9 王占山,张化光;多时变时滞神经网络的全局指数稳定[J];吉林大学学报(工学版);2005年06期
10 赵阳;;基于时滞网络的ANN系统辨识方法研究[J];陕西国防工业职业技术学院学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 茅晓晨;;时滞耦合神经网络的非线性动力学[A];The 5th 全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 楼旭阳;复杂神经网络动力学机制及其应用研究[D];江南大学;2009年
2 籍艳;几类时滞系统的稳定与同步[D];江南大学;2010年
3 茅晓晨;四维时滞神经网络的动力学研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 刘国权;随机中立型时滞神经网络的稳定性研究[D];重庆大学;2011年
5 田俊康;几类变时滞神经网络的稳定性研究[D];电子科技大学;2013年
6 钟世刚;逆Lipschitz条件下脉冲神经网络稳定性研究[D];重庆大学;2011年
7 周小兵;时滞神经网络的动力学研究[D];电子科技大学;2008年
8 王林;时滞神经网络的稳定性理论[D];湖南大学;2002年
9 周进;两类重要非线性模型的动力学行为的研究[D];上海大学;2003年
10 刘德友;几类时滞神经网络稳定性的研究[D];燕山大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 穆文英;时滞神经网络的稳定性与混沌同步及其应用[D];江南大学;2011年
2 李大虎;几类时滞神经网络的稳定性分析[D];湖北师范学院;2012年
3 吴文娟;几类时滞神经网络稳定性的分析[D];燕山大学;2012年
4 徐晓峰;三元中立型时滞神经网络模型的性质分析[D];东北林业大学;2011年
5 雷瑞兴;时滞神经网络的稳定性分析[D];陕西师范大学;2011年
6 郑飞艳;几类时标时滞神经网络模型的定性性质[D];广州大学;2010年
7 任睿超;两类高维时滞神经网络模型的Hopf分支[D];西北大学;2011年
8 李倩倩;中立型时滞神经网络的稳定性分析[D];曲阜师范大学;2011年
9 蒋葛利;马尔科夫跳变时滞神经网络稳定性分析与状态估计[D];杭州电子科技大学;2014年
10 胡文峰;几类时滞非线性系统的稳定性分析及Hopf分岔[D];重庆大学;2012年
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