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 −2

 2

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

0.5

y1(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{

、{

 ロ   ほ

向向

5卍 @ 1

1…llll li

y1(0)=0.8 y2(0)=一〇.6

10

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

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

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

0.1

y1(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)

      42

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