Оценка параметров импульсного воздействия с помощью сети нейроподобных осцилляторов

Цель исследования - разработка метода оценки параметров внешнего периодического импульсного воздействия с помощью спайковой сети нейроподобных осцилляторов. Методы. Исследовалась спайковая активность сети, состоящей из связанных между собой неидентичных нейроподобных осцилляторов ФитцХью-Нагумо, в зависимости от параметров периодического импульсного воздействия. Для оценки амплитуды внешнего импульсного сигнала мы расстраивали осцилляторы ФитцХью-Нагумо, находящиеся в устойчивом состоянии равновесия в отсутствие внешнего воздействия, по пороговому параметру, отвечающему за возбуждение осциллятора. Для оценки частоты возбуждающих импульсов мы расстраивали осцилляторы ФитцХью-Нагумо по параметру соотношения временных масштабов, от величины которого зависит собственная частота колебаний осциллятора. Также мы меняли длительность внешних импульсов. Результаты. Показано, что количество спайков, генерируемых сетью неидентичных осцилляторов ФитцХью-Нагумо, имеет монотонную зависимость от амплитуды внешнего импульсного сигнала и немонотонную зависимость от частоты импульсного сигнала. Количество спайков, генерируемых сетью, остается постоянным в широком диапазоне значений длительности внешних импульсов. Предложен метод оценки амплитуды и частоты импульсного воздействия. Работоспособность метода продемонстрирована при численном моделировании и в радиофизическом эксперименте. Заключение. Предложенный метод позволяет оценить амплитуду внешнего импульсного сигнала, зная его частоту, и оценить частоту этого сигнала, зная его амплитуду. Метод может быть востребован в робототехнике при решении задач обработки информации, связанных с управлением движением мобильных роботов.