[发明专利]一种基于磁控忆阻器的光滑细胞神经网络的电路设计方法

摘要

一种基于磁控忆阻器的光滑细胞神经网络的电路设计方法，采用标准细胞神经网络模型，通过调节系统的反馈模块和控制模块参数，构建一个具有复杂混沌现象的新型四维细胞神经网络。用构建的光滑非线性磁控忆阻器拟合细胞神经网络输出函数，并替换传统的分段线性函数。采用Multisim电路仿真软件，根据基于磁控忆阻器的光滑细胞神经网络的各个参数，设置其对应的电子元器件的参数，实现了其整体电路。本发明较于传统细胞神经网络具有更加丰富的动力学特性及混沌现象，可在保密通信、机器学习、图像处理及车牌识别等诸多领域加以应用。

主权项

一种基于磁控忆阻器的光滑细胞神经网络的电路设计方法，其特征是包括以下步骤：(S01)：采用标准细胞神经网络模型，构建一个四维细胞神经网络系统，通过调节系统的反馈模块和控制模块参数，使得该系统具有复杂混沌现象；dx1dt=-x1+x1+2.4x2-3x3-10x4dx2dt=-x2-0.3x1+3x2+2x3+3x4+20f(x1)dx3dt=-x3-x1-100x2+2.5x3+2x4dx4dt=-x4+15x1+2x2+2x3-10x4+5f(x4)---(1)]]>其中为分段线性函数；t为时间变量，x1,x2,x3,x4为系统的四个状态变量；(S02)：构建可拟合细胞神经网络输出函数的光滑非线性磁控忆阻器模型，并计算该忆阻器的本构关系；其中，是磁通量，q是与相关的电荷量，因此，该忆阻器的本构关系为：其中，v(t)表示忆阻器两端的电压，i(t)表示流过忆阻器的电流；(S03)：将(S02)构建的忆阻器本构关系替换(S01)中细胞神经网络分段线性函数模块f(xi)，从而得到基于磁控忆阻器的光滑细胞神经网络；(S04)：利用Multisim电路仿真软件，通过设置电子元器件的参数，对(S02)中光滑非线性磁控忆阻器模型所对应的等效电路模块进行实验仿真，验证其是否具有忆阻器本质特征；(S05)：利用Multisim电路仿真软件，根据(S03)得到的基于磁控忆阻器的光滑细胞神经网络的各个参数，设置其对应的电子元器件的参数，并实现其整体电路设计及仿真。