基于DNA链置换主动控制的混沌投影同步的实现方法

    公开(公告)号:CN114242176B

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202111376331.1

    申请日:2021-11-19

    IPC分类号: G16C20/10 G06N7/08

    摘要: 本发明提出了一种基于DNA链置换主动控制的混沌投影同步的实现方法,步骤如下:根据DNA链置换反应和数学微分表达式之间的转化关系设计DNA化学反应网络I,转换为对应的微分表达式并合并得到投影同步的驱动系统;根据驱动系统设计响应系统的DNA化学反应网络II转化为对应的微分表达式并合并得到投影同步的响应系统;构建响应系统的控制器的DNA化学反应网络III转化为对应的微分表达式并合并得到同步的控制器;设置初值通过仿真验证响应系统在控制器作用下,实现与驱动系统投影同步。本发明基于DNA链置换反应分别构建驱动系统、响应系统和控制器,在控制器作用下,实现响应系统与驱动系统混沌投影同步,具有可行性、有效性和合理性。

    一种基于初值条件的奇异振动系统最小范数镇定方法

    公开(公告)号:CN113987409B

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202111286832.0

    申请日:2021-11-02

    IPC分类号: G06F17/11 G06F17/16 G05B13/04

    摘要: 本发明提出了一种基于初值条件的奇异振动系统最小范数镇定方法,用以解决奇异振动系统中部分不稳定特征值的镇定问题;其步骤为:首先,针对奇异振动系统的微分系统模型,设计加速度‑速度‑位移控制器,并利用控制器得到闭环奇异振动系统特征方程组;其次,将特征方程组转换为含有加速度‑速度‑位移控制器增益、镇定的特征结构和稳定的特征结构的线性矩阵方程组;然后,构造新的迭代序列和初始值条件集合;最后,按照初始值条件集合,通过新的迭代序列计算线性矩阵方程组的最优解,该最优解即为使得奇异振动系统镇定的最小范数解。本发明在特定初始值条件下,控制器的范数最小,实现控制目标的同时,可以使能量得到了最优利用。

    一种实现经典条件反射及恐惧学习的忆容仿生电路

    公开(公告)号:CN118211624A

    公开(公告)日:2024-06-18

    申请号:CN202410428142.1

    申请日:2024-04-10

    IPC分类号: G06N3/063 G06N3/08

    摘要: 本发明提出了一种实现经典条件反射及恐惧学习的忆容仿生电路,设计了嗅觉神经元模块、听觉神经元模块、视觉神经元模块、痛感神经元模块、听觉嗅觉联想神经元模块、视觉嗅觉联想神经元模块、视听觉联想神经元模块、听觉痛感联想神经元模块和视觉痛感联想神经元模块的九个神经元模块。本发明使用忆容构建的神经元模块具有更加节能、权重变化更加直观的优势,九个神经元模块的相互连接实现了四种信号的两两不同信号间包括学习、遗忘、二次学习、二次遗忘、艾宾浩斯遗忘、刺激间隔学习、延时学习、阻塞、阻塞恢复、二次调节、间歇性刺激促进、潜在抑制和三种不同情况下的恐惧学习在内的联想学习过程,拓宽了使用硬件实现生物仿生电路的可能性。

    基于梯度优化的对称振动结构最优能耗控制方法

    公开(公告)号:CN118170008A

    公开(公告)日:2024-06-11

    申请号:CN202410086642.1

    申请日:2024-01-22

    摘要: 本发明公开了一种基于梯度优化的对称振动结构最优能耗控制方法,包括:针对对称振动结构的系统模型,计算开环振动系统模型的特征多项式,求解振动系统模型的部分待配置特征结构;设计带时滞主动反馈控制器,选择期望的特征结构,基于部分特征结构配置问题,建立闭环系统特征方程组;基于部分特征结构配置问题可解的充分必要条件和对称振动系统的正交关系,构造显式解;基于闭环系统特征方程组,利用奇异值分解方法确定期望的特征向量,确定步所述显式解的参数矩阵;建立最优能耗问题的优化函数,推导优化函数梯度表达式,计算最优参数矩阵;设计最优能耗控制器;本发明通过设计控制器解决了对称振动系统最优能耗控制问题。

    具有脉冲效应的输出耦合神经网络固定时间输出同步方法

    公开(公告)号:CN113064348B

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202110284495.5

    申请日:2021-03-17

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明提出了一种具有脉冲效应的输出耦合神经网络固定时间输出同步方法,用于解决具有脉冲效应的神经网络在系统输入与输出状态变量维度不同时的同步问题,以及实现同步的沉降时间容易受到初始值限制的技术问题。本发明的步骤为:首先,建立驱动系统模型和响应系统模型,并计算输出同步误差;其次,构建同步控制器,利用同步控制器降低输出同步误差,使驱动系统模型和响应系统模型实现输出同步;最后,根据同步控制器推导出完全控制器,并根据完全控制器控制驱动系统模型,得到与驱动系统模型完全同步的响应网络。本发明引入了两个涉及脉冲效应的输出同步控制器,以在固定耦合权重和自适应耦合权重下实现耦合神经网络的输出同步。

    基于分布式时滞的高维分数阶复杂系统的图像加密方法

    公开(公告)号:CN111597568B

    公开(公告)日:2022-08-26

    申请号:CN202010411215.8

    申请日:2020-05-15

    IPC分类号: G06F21/60 H04L9/00

    摘要: 本发明提出了一种基于分布式时滞的高维分数阶复杂系统的图像加密方法,步骤为:读取原始三维彩色图像,获得三个颜色分量的整型矩阵;利用自然常数混沌映射构造混沌序列,将混沌序列生成整数矩阵;将整型矩阵与整数矩阵进行二进制异或运算,获得第一次加密后的颜色分量矩阵;利用分布式时滞的高维分数阶复杂系统的动力学特性获得三维混沌信号;三维混沌信号重采样获得三组离散混沌序列,进行规范化处理得到整数混沌序列生成整数矩阵;分别将第一次加密后的颜色分量矩阵与整数矩阵进行二进制异或运算,获得加密后的颜色分量矩阵组成的彩色图像为加密图像。本发明密钥灵敏性强,抗攻击能力强,有效地保证了加密图像的保密性和安全性。

    一种基于DNA链置换求解二元二次方程组的实现方法

    公开(公告)号:CN113516243A

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202110550290.7

    申请日:2021-05-20

    IPC分类号: G06N3/12

    摘要: 本发明提出一种基于DNA链置换求解二元二次方程组的实现方法,其步骤为:首先,基于DNA链置换的反应模块分别构建系数为正的二次方逻辑门、系数为负的二次方逻辑门、系数为正的一次方逻辑门、系数为负的一次方逻辑门、正常数逻辑门、负常数逻辑门和调节逻辑门;其次,分别确定各逻辑门的小支点域及其碱基序列,辅助物、中间产物、反应物的DNA链结构及其碱基序列;根据各逻辑门的化学反应网络与对应的常微分方程之间的转化关系获得二元二次方程组;最后,通过调整辅助物浓度对二元二次方程组进行求解,并使用Visual DSD对求解结果进行仿真验证。本发明基于DNA链置换反应实现了对二元二次方程组的求解,并利用仿真结果证明系统的合理性和有效性。

    基于DNA链置换反应的混沌振荡系统PI控制的实现方法

    公开(公告)号:CN111863149B

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN202010753910.2

    申请日:2020-07-30

    IPC分类号: G16C20/10 G06N3/12

    摘要: 本发明提出了一种基于DNA链置换反应的混沌振荡系统PI控制的实现方法,其步骤为:首先,根据四变量混沌震荡系统和PI控制器的基本原理分别构建混沌系统和PI控制器的DNA化学反应网络,并将混沌系统的DNA化学反应网络分为降解、倍增和调节模块,将PI控制器的DNA化学反应网络分为催化、交换和降解模块;其次,根据降解、倍增、调节、催化和交换模块将两个化学反应网络级联实现四变量混沌系统的PI控制;最后,利用Matlab和Visual DSD验证PI控制后的四变量混沌系统的动力学行为。本发明通过DNA模块构建的四变量混沌震荡系统和PI控制器分别能够产生混沌震荡信号和实现混沌信号的稳定,为基于DNA链置换反应的混沌理论和混沌控制的研究提供参考。

    一种基于模态约束的奇异振动结构鲁棒镇定方法

    公开(公告)号:CN113110071B

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN202110598675.0

    申请日:2021-05-31

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明提出了一种基于模态约束的奇异振动结构鲁棒镇定方法,其步骤为:首先,利用特征多项式方法分析奇异振动结构的特征结构,并明确留置特征结构和移动特征结构。其次,基于模态约束方法及奇异值分解法,设计位移‑速度‑加速度参数控制器,将闭环系统的特征结构移动到复平面上期望的位置,实现系统镇定。然后,构造基于闭环特征结构的目标函数,利用模态约束中的参数优化主动控制器范数,使得镇定控制器能量损耗最小。最后,构造基于灵敏度函数及条件数的控制器优化函数,使得期望的特征结构具有鲁棒性,能较好的抑制噪声的干扰。本发明设计的控制器采用了最小的控制能量实现奇异振动结构镇定,且闭环系统具有一定的抗干扰能力。

    基于混合时滞的分数阶复杂系统同步实现的图像加密方法

    公开(公告)号:CN112199690B

    公开(公告)日:2022-08-26

    申请号:CN202010959880.0

    申请日:2020-09-14

    IPC分类号: G06F21/60 H04L9/00

    摘要: 本发明提出了一种基于混合时滞的分数阶复杂系统同步实现的图像加密方法,其步骤为:读取原始三维彩色图像,获得三个颜色分量矩阵;利用混合时滞的分数阶驱动系统的动力学特性获得三维混沌信号;三维混沌信号重采样获得三组离散混沌序列,进行规范化处理得到混沌序列生成伪随机矩阵;分别颜色分量矩阵与伪随机矩阵进行DNA异或运算获得第一次加密后的图像矩阵,再根据伪随机矩阵依次进行DNA加法运算及置乱,获得第三次加密后的图像矩阵;利用一维Logistic混沌映射系统产生混沌序列,将混沌序列与第三次加密后的图像矩阵进行DNA减法运算获得最终加密的图像矩阵。本发明密钥灵敏性强,抗攻击能力强,有效地保证了加密图像的保密性和安全性。