−2
2
弐
10
玄 一2
α=Oh=h=h
k=0.7a=0.1 ε=0.01.;÷i i
t=2000〜2200
一〇.5
0
0.5一〇.5
0
0.5y1(0)=0.8 y2(0)=一〇.6 一〇.5 0 0.5
h
図3.72結合系の状態分岐図とリアプノブ手直数(α三・,ん、一ん、一んの場合)
36
3.22 同調条件不成立[α一(ん1一ん2)≠0]の場合
この場合の例としてα=0.5,ん1=一ん2=一んと設定したときの図3.7に対応す る結果を図3.8に示す.下段の図からわかるように,2ニューロン値差は一様にゼ ロに収束するとは限らず,結合強度ん次第で様々な結果が見受けられる.例えば,
ん=0の近傍ではλ>0で(〃1一〃2)が非収束の領域が,また,ん=0.25の近傍で はλ>0で(〃一〃2)がゼロ収束の領域が存在する.前者の領域の具体例として,
結合強度をん=一〇.05としたときの時系列表示を図3.9に示す.この結果らわか るように,各ニューロンは時間発展とともにそれぞれのカオス挙動を続けており,
両者が同調状態に入っていく様子はない.続いて,後者の領:域の例として結合強 度をん=一〇.2としたときには,図3.10に示すように,各ニューロンはカオス挙 動を維持しながらも徐々に同調状態に入っていくのが確認できる.
α=0.5,ん1=一ん2=一んという関係の下でのこの後者の例の場合には,α一(ん一 ん2)=0.5+2ん=0.5−0.4=0.1≠0であり,同調条件を満足していない.しかし ながら,同調条件[α一(ん1一ん2)=0]は3.1.1節でも指摘したように十分条件であ
り,この条件が成立しなくても同調が生じる可能性は排除できない.特に今の場 合,0.5+2ん=0すなわち,ん=一〇.25においてだけ同調条件が成立するという事 情があるので,その周辺の領域で,いわゆる引き込みの現象によってカオス同調 が出現しているものと解釈される.
37
α=0.5h=一h=一h k=0.7a=0.1ε=0.01
1
玄0
−1
2
ぺ:0
−2
2
r:裂
10
ヌ 一2
.t=2000〜2200
一〇.5
0
0.5一〇.5
0
0.5\
y1(0)=0.8 y2(0)=一〇.6 一〇.5 0 0.5
h
図3.82結合系の状態分岐図とリアプノブ指数(α篇0,ん1=一ん2=一んの場合)
38
α=0.5h=一h=0.05 k=0.7a=0.1ε=0.01
1
〉・0
一1
0
1 yl
lll ll
/{l
y2
ii{
{
、{
三
ロ ほ
向向
5卍 @ 1
1…llll li
y1(0)=0.8 y2(0)=一〇.6
弐
10
玄
100 200
一1
0 100 200
t図3.9(3.7),(3.8)式による2結合系の時間発展(α蕊0.5,ん1=一ん2=0.05の場合)
39
α=0.5h=一h=0.2 k=0.7a=0.1ε=0.01
1
〉、0 y1
111
1i
y2
一1
0
1
y1(0)=0.8 y2(0)=一〇.6
弐
10
∫
100 200
一1
0 100 200
t図3.10(3.7),(3.8)式による2結合系の時間発展(α=0.5,ん1=一ん2=0.2の場合)
40
3.2.3 相互結合が異符号の場合
ここまでは(3.7),(3.8)式に従う2結合系の性質について検討してきたが,その 場合の相互結合の係数はともにん2という同符号の設定であった.そこで,相互結 合が異符号の
〃1(か十1)=んg1(オ)一αX1(オ)十α十ん1×1(オ)一ん2×2(オ) (3.17)
〃2(オ十1)=栂2(オ)一αX2(オ)十α十ん1×2(孟)十ん2×1(舌) (3.18)
の場合についても調べておく.図3.11はん=0.1,α=0,ε瓢0.01とし,α=0,
ん1=ん2=んの条件でんに対する依存性を調べたものである.結果からは,λ>0 でッ1一〃2がゼロ収束というカオス同調の領域は得られなかった.また,各種のパ ラメータ値を変更して同様の検討を行ったが,この異符号の相互結合の場合には カオス同調の存在は認められなかった.
なお,(3.17),(3.18)式においてん=α=α=0の場合の従来型の結合振動子の性 質については,Tonnelierら[16]によって詳しく調べられている.ここでのモデル はそのカオスニューロンへの拡張となっている.
41
0.2
∫0
−0.2
0
ペー2
0.2
弐
10
∫
一〇.2
α=Oh=h=h
k=0.1 a=0 ε=0.01一〇.1
0
0.1一〇.1
0
0.1y1(0)=0.8 y2(0)=一〇.6 一〇.1 0 0.1
h
図3.11(3.17),(3.18)式による2結合系の状態分岐図とリアプノブ指数 (α=0,ん1=ん2=んの場合)