論文の概要: Switching dynamics of single and coupled VO2-based oscillators as
elements of neural networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.01854v1
- Date: Tue, 7 Jan 2020 02:16:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-13 20:43:53.021014
- Title: Switching dynamics of single and coupled VO2-based oscillators as
elements of neural networks
- Title（参考訳）: ニューラルネットワークの要素としての単一結合VO2発振子のスイッチングダイナミクス
- Authors: Andrei Velichko, Maksim Belyaev, Vadim Putrolaynen, Alexander
Pergament, and Valentin Perminov
- Abstract要約: 本稿では,単一および結合型VO2系発振器の抵抗結合および容量結合によるスイッチングダイナミクスについて報告し,ニューラルネットワークへの応用の可能性について検討する。
抵抗結合については、結合抵抗の一定の値で同期が発生するが、不安定であり、同期故障が周期的に起こることが示されている。
容量結合については、弱い結合と強い結合を持つ2つの同期モードが見出され、これらのモード間の遷移はカオス振動を伴う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the present paper, we report on the switching dynamics of both single and
coupled VO2-based oscillators, with resistive and capacitive coupling, and
explore the capability of their application in oscillatory neural networks.
Based on these results, we further select an adequate SPICE model to describe
the modes of operation of coupled oscillator circuits. Physical mechanisms
influencing the time of forward and reverse electrical switching, that
determine the applicability limits of the proposed model, are identified. For
the resistive coupling, it is shown that synchronization takes place at a
certain value of the coupling resistance, though it is unstable and a
synchronization failure occurs periodically. For the capacitive coupling, two
synchronization modes, with weak and strong coupling, are found. The transition
between these modes is accompanied by chaotic oscillations. A decrease in the
width of the spectrum harmonics in the weak-coupling mode, and its increase in
the strong-coupling one, is detected. The dependences of frequencies and phase
differences of the coupled oscillatory circuits on the coupling capacitance are
found. Examples of operation of coupled VO2 oscillators as a central pattern
generator are demonstrated.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 単一および結合型VO2系発振器の抵抗結合および容量結合によるスイッチングダイナミクスについて報告し, 発振ニューラルネットワークへの応用の可能性について検討する。
これらの結果に基づき、結合発振回路の動作モードを記述するのに適切なSPICEモデルを選択する。
提案モデルの適用限界を決定する前方電気スイッチング時間と逆電気スイッチング時間に影響を与える物理的メカニズムを同定する。
抵抗結合については, 一定値の結合抵抗で同期が発生するが, 不安定であり, 周期的に同期故障が発生することが示されている。
容量結合については、弱い結合と強い結合を持つ2つの同期モードが見つかる。
これらのモード間の遷移はカオス振動を伴う。
弱結合モードにおけるスペクトル高調波の幅の減少と強結合モードの増大を検出する。
結合振動回路の周波数と位相差のカップリング容量依存性について検討した。
中央パターン発生器としての結合型VO2発振器の動作例を示す。
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