論文の概要: Controlled Perturbation-Induced Switching in Pulse-Coupled Oscillator Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.00888v1
• Date: Mon, 2 Nov 2020 10:49:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-09-30 12:06:13.095577
• Title: Controlled Perturbation-Induced Switching in Pulse-Coupled Oscillator Networks
• Title（参考訳）: パルス結合型オシレータネットワークにおける摂動誘起スイッチング制御
• Authors: Fabio Schittler Neves and Marc Timme
• Abstract要約: ニューラルネットワークは、特定の遷移規則に準拠した、明確に定義された複雑なパターンの集合を生成することができることを示す。 ニューラルシステムにおけるスパイキングの影響について論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Pulse-coupled systems such as spiking neural networks exhibit nontrivial invariant sets in the form of attracting yet unstable saddle periodic orbits where units are synchronized into groups. Heteroclinic connections between such orbits may in principle support switching processes in those networks and enable novel kinds of neural computations. For small networks of coupled oscillators we here investigate under which conditions and how system symmetry enforces or forbids certain switching transitions that may be induced by perturbations. For networks of five oscillators we derive explicit transition rules that for two cluster symmetries deviate from those known from oscillators coupled continuously in time. A third symmetry yields heteroclinic networks that consist of sets of all unstable attractors with that symmetry and the connections between them. Our results indicate that pulse-coupled systems can reliably generate well-defined sets of complex spatiotemporal patterns that conform to specific transition rules. We briefly discuss possible implications for computation with spiking neural systems.
• Abstract（参考訳）: スパイクニューラルネットワークのようなパルス結合系は、ユニットが群に同期する不安定なサドル周期軌道を引き付ける形で非自明な不変集合を示す。 このような軌道間のヘテロクリニック接続は、原則としてこれらのネットワークのスイッチングプロセスをサポートし、新しい種類のニューラル計算を可能にする。 本稿では,結合発振器の小さなネットワークについて,摂動によって引き起こされるスイッチング遷移をシステム対称性が強制または禁止する条件について検討する。 5つの発振器のネットワークに対して、2つのクラスター対称性が連続的に結合された発振器から逸脱する明示的な遷移規則を導出する。 第3対称性は、その対称性とそれらの間の接続を持つ全ての不安定な誘引子の集合からなるヘテロクリニックネットワークを生成する。 パルス結合系は、特定の遷移規則に従う複雑な時空間パターンの集合を確実に生成できることを示す。 スパイクニューラルシステムによる計算の可能性について簡単に論じる。

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