Mem-systems根据记忆电路元素(记忆电阻、记忆电容和meminductor),收到了显著的注意后,实现固态记忆电阻的惠普实验室在2008年。各种mem-systems已报告在不同领域,从物理和生物模型工程。特别是mem-systems发现潜在的应用在开关设备,bioinspired电子、神经网络、内存元素,等等。

在过去的几年中,我们见证了迅速发展调查mem-systems如理论模型、复杂、混乱,基本的指纹,数值模拟,非线性特性,制造方面,实验。然而,仍然有不同的问题,邀请更多的发现在这样的系统。特殊问题旨在展示和讨论高级主题的mem-systems复杂的动态行为。我们一共收到了38提交。评审过程后,这个特殊的问题包含17篇文章,内容是总结如下。

在文章中“完全集成的忆阻器及其应用Scroll-Controllable超混沌系统”通过j·金和c·李,一个完全集成的忆阻器仿真器使用运算放大器(OA)和模拟乘法器是模拟。基于完整的记忆电阻,scroll-controllable超混沌系统。通过控制可编程开关的非线性函数,memristor-based超混沌系统实现滚动数字可控。此外,memristor-based超混沌系统是完全集成在一个单芯片,达到更低的电源电压,降低功耗,更小的芯片面积。完全集成的忆阻器和GlobalFoundries 0.18 memristor-based超混沌系统进行了验证μm CMOS工艺使用节奏集成电路设计工具。postlayout仿真结果证明memristor-based完全集成超混沌系统消耗90.5 mw±2.5 v电源电压,和需要一个紧凑的芯片面积1.8毫米2。

在文章中“一个新的Memristor-Based 5 d混沌系统和电路实现“由王r . et al .,与flux-controlled 5 d混沌系统提出了忆阻器。新系统的动力学分析也可以演示系统特征。设计与分析新memristor-based混沌系统的自适应同步和奴隶制度。此外,模块化电路设计方法用于新混沌系统的电路实现。模拟电路仿真和物理实验进行相互比较和匹配可以展示新系统的吸引子的存在。

在文章“小说Memductor-Based混沌系统及其应用电路设计和实验验证”由l .熊et al .,小说Memductor-Based混沌系统的介绍。当地的动态实体,如基本的动力学行为,散度,平衡的稳定集,和李雅普诺夫指数,都调查分析和数值显示新memductor-based混沌系统的动态特性的系统参数和初始状态记忆电阻的变化。随后,一个派生的主动控制方法研究小说的同步稳定memductor-based混沌系统通过使同步误差系统渐近稳定在原点。进一步,memductor-based混沌电路设计、实现,并应用于构建一个新的memductor-based安全通信电路采用基本的电子元件和记忆电阻。此外,memductor-based混沌电路的设计原则是彻底的概念分析和“memductor-based混沌电路缺陷量化指数”首次提出验证混沌输出是否符合数学模型。显示一个好的定性协议之间的模拟和实验验证结果。

在文章中“新结果模糊干扰记忆性的一种混沌系统同步”王b和l . l . Chen问题模糊同步的一种干扰记忆性混沌系统进行了研究。首先,基于模糊理论、记忆性提出了混沌系统的模糊模型;接下来,基于h∞技术、多维模糊控制器和一个一维模糊控制器的设计是为了实现主从混沌系统的同步与干扰。最后,一些典型的例子包括照亮所给控制方法的正确性。

本文“精确分析和物理实现6-Lobe蔡胸衣记忆电阻”由z . i甘露聚糖et al .,小说一般的忆阻器,被称为6-Lobe蔡胸衣忆阻器,提出了非线性动力分析和物理实现。拟议的胸衣忆阻器包含四个点渐近稳定平衡其复杂和多样化的动态路线显示4-state非线性记忆装置。更高程度的通用性的动态路线表明,拟议的忆阻器有多种动态路径在不同的初始条件和展览一个高度非线性的连续V- - - - - -我曲线。直流V- - - - - -我拟议中的记忆电阻曲线具有一个明确的分析参数表示。此外,推导出三个公式,指数轨迹xn(t),时间tfn和脉冲幅度最小V一个,需要分析分段线性的状态轨迹的运动(PWL)动态路线图(DRM)的胸衣记忆电阻。这些公式是通用的,适用于任何PWL DRM曲线为直流或脉冲输入和任意数量的片段。非线性动力学和电路与系统理论方法用来解释的渐近quad-stable行为提出了胸衣忆阻器,设计一个小说真正的记忆电阻模拟器使用现成的电路元件。

在文章“设计反馈控制器的主从同步Memristor-Based蔡的电路”k .叮,设计反馈控制器的主从同步两个混乱Memristor-Based蔡的电路研究。memductance memristor-based蔡美儿的函数的电路是有界的有界函数导数比分段constant-valued更广义函数或二次函数在一些现有的文件。一个主从同步标准的主要贡献是建立了两个混沌memristor-based蔡的电路,反馈控制器增益是容易获得通过求解一组线性矩阵不等式。一个数值例子说明了设计方法的有效性。

在本文中包含的“家庭双稳态流动不稳定的耗散交换系统相关SNLF”由j·l·Echenausia-Monroy et al ., multiscroll发电机系统,它解决了问题,9-level饱和非线性函数的实现,SNLF,被修改的新的控制参数作为分岔参数。通过新引入的修改参数,可以控制卷轴产生的数量。该系统比原来的更丰富的动力学,不仅提供全局吸引子的生成;它能够生成单稳态和双稳态multiscrolls。研究盆地的吸引力自然吸引子一代(9-scroll SNLF)显示了初始条件的限制空间的系统能够提供动力反应,限制了其可能的电子实现。

在文章中“动态行为的一个3 d混蛋系统广义记忆性装置”由w·冯et al ., 3 d混蛋系统提出了通过引入广义记忆性设备。发现系统的动力学行为是对初始条件敏感甚至系统参数是固定的,从而导致多个吸引子的共存。存在不同的过渡行为取决于参数和初始值的选择。因此,它是一个重要的类型的候选人重建以来的安全通信系统准确的状态空间将变得更加困难。此外,作者建立一个硬件电路和实验结果有效地证实了理论分析。

本文“混乱和象征的复杂性整合分数阶记忆电容系统”在美国他et al .,整合部分非线性系统的数值解是基于整合微分变换方法获得。动态的整合部分记忆电容(CFM)系统分析了分岔图和李雅普诺夫特征指数(致)。丰富的动力学发现,吸引子共存和瞬态。CFM体系的复杂性估计采用象征符号熵(SybEn)算法,象征性的谱熵(SybSEn)算法和符号C0(SybC0)算法。这表明由系统生成的伪随机序列具有较高的复杂性和通过严格的国家标准测试。结果表明,整合记忆电容的非线性系统为真实的应用程序也可以是一个很好的模型。

本文“Integer-Order记忆性系统有两个——Four-Scroll混沌吸引子和分数阶混沌吸引子共存”版本,p .周和m .柯基于线性被动的电容器C,一个线性无源电感l,active-charge-controlled记忆电阻,四级多项式函数由电荷决定的,一个integer-order记忆性系统建议。拟议中的integer-order记忆性系统可以生成two-scroll, three-scroll, four-scroll混沌吸引子。调查数字复杂动力学行为。李雅普诺夫指数谱对线性无源电感l和two-scroll three-scroll, four-scroll混沌吸引子是由数值计算获得。其次,基于integer-order记忆性与four-scroll混沌系统吸引子,记忆性系统提出分数阶版本。的复杂动力学行为,研究了分数阶版本数字。最大李雅普诺夫指数谱对分数阶p是产生了。两种three-scroll混沌吸引子共存和共存three-scroll和four-scroll混沌吸引子中可以找到它的分数阶版本。

在文章中“动态行为耦合神经元兴奋和抑制性Autapse在电磁感应系统”由y徐et al .,采用数值模拟方法,目的是研究神经系统的同步行为由化学和电突触耦合电磁感应。在改进模型,介绍了电磁感应对神经元的影响与膜添加剂记忆性电流变量,和记忆性电流依赖于磁流的变化。仿真结果表明,该两种耦合模式中扮演重要角色的同步系统。通过增加化学突触反馈增益,作者观察从混合振荡周期状态转换的关键值。此外,两个霍普夫分岔点与外界刺激的变化发现,和神经元放电的状态是受初始值的影响。此外,有一个域的耦合强度和反馈增益值,两个成对的神经元系统的同步和时间滞后不利于系统同步。

在文章“证据指数加速努力优化问题的解决方案”,f . l . Traversa et al ., noncombinatorial方法应用于困难的优化问题,达到一个指数加速并找到更好的近似的当前状态的艺术。首先,作者地图优化问题转化为一个布尔电路由特别设计的,自组织的逻辑门,可以用(是非量子)电子元件与记忆。均衡电路的点代表了近似手头的问题。然后,作者解决相关的非线性常微分方程数值,对平衡的点。作者展示这个指数获得通过比较连续的MATLAB实现作者的解算器的赢家2016 Max-SAT竞争各种努力优化实例。作者经验证据表明作者的解决尺度线性的大小问题,在时间和记忆,并且认为这个属性来源于集体行为的模拟物理电路。作者的方法可以应用于其他类型的优化问题,这里介绍,结果在许多领域产生深远影响。

在文章中“分析和实施一个新的记忆电阻切换滚动超混沌系统和应用程序在安全通信”的刘p . et al .,小说滚动切换超混沌系统提出了基于忆阻器的设备,用于安全通信。新系统可以切换double-scroll混沌系统和multiscroll一开关年代1、开关年代2。这部小说的作者给了施工过程系统,其数值模拟和动态属性,首先。此外,记忆性电路的实现提出了新的交换系统和结果也一致与数值模拟。最后,新的记忆性切换系统是用于安全通信通过drive-response同步混沌掩盖。语音信号是一个正在崛起的波形时,它是由double-scroll加密系统记忆性。语音信号是一个波形下降时,multiscroll记忆性系统的工作原理。语音信号完全淹没在混沌信号,无法区分。安全分析表明,它是一个成功的应用程序安全通信。

在文章“调查皮质信号传播和由此产生的时空模式Memristor-Based神经网络”通过k .丁et al .,结果表明,记忆性神经网络可以表示生物皮质突触可塑性现象观察到。神经网络单元作为一个二维的组织设计与3-neuron Hopfield神经为每个单元的局部动态模型。结果表明,晶格支持时空模式形成,没有监督。发现memristor-type耦合对电阻式耦合比较明显,而确定的组织切换不同的复杂的行为。由此产生的时空模式的稳定性对噪声进行了研究。最后,分岔分析进行记忆电阻的变化效果。作者的研究表明,时空的电活动的组织与分岔分析的情况相符。表明,忆阻器的耦合强度,系统进行周期性的行为,防止组织波传播。此外,混乱的行为在分岔图对应于动荡的时空行为的组织。此外,作者发现的媒体对噪声非常敏感的影响当神经元组接近他们的分歧点,所以各自的时空模式是不稳定的。

在文章“分数阶忆阻器电路模拟器”c Sanchez-Lopez et al .,的合成分数阶记忆电阻(FOM)仿真器电路进行了研究。为此,一个新的分数阶积分器(信息自由)拓扑结构提出了基于电流反馈运算放大器和integer-order电容器。然后,信息自由替换里面的integer-order积分器通量或charge-controlled忆阻器电路模拟器之前报道在文学和两个版本:浮动和接地。这表明FOM模拟器电路也可以配置在递增或递减模式和主要的指纹integer-order记忆电阻也持有流分布。理论通过HSPICE仿真结果验证和合成FOM仿真器电路可以很容易地复制。此外,FOM模拟器电路可用于改善未来的应用,如细胞神经网络、调节器、传感器、混沌系统,张弛振荡器、非易失存储器设备,和可编程模拟电路。

在文章“Memristor-Based规范蔡的电路:极端多稳定性电压域及其可控性Flux-Charge域”的保h . et al .,作者调查极端多稳定性及其可控性对理想压控记忆电阻emulator-based规范蔡的电路。与电压模型,初始condition-dependent极端多稳定性探讨通过分析线平衡点的稳定分布,然后无限多的吸引子共存是数值发现在这样一个记忆性电路盆地和相图的吸引力。此外,基于忆阻器的精确的本构关系模拟器,一组描述方程的增量flux-charge memristor-based制定规范蔡的电路,因此降维模型建立。结果,初始condition-dependent动态电压域转化为系统parameter-associated动力学在flux-charge域中,证实了数值模拟和电路仿真。因此,可以方便地实现极端多稳定性控制策略,极大地寻求chaos-based重大工程应用的多稳态记忆性电路。

在文章“三维记忆性Hindmarsh-Rose神经元模型隐藏共存不对称行为”,b包et al .,一种新颖的三维记忆性Hindmarsh-Rose(人力资源)神经元模型来描述复杂动力学和电磁感应的神经活动。拟议的记忆性人力资源神经元模型没有平衡点,但可以显示隐藏的动力行为共存的非对称流动,没有被报道在前面引用人力资源神经元模型。基于数学模型的数值模拟隐藏共存的非对称流动由分岔分析,执行阶段肖像,吸引盆,和动态地图,展示复杂动力学行为的发生与电磁感应在神经元电活动。此外,基于电路试验板的实验结果证实了数值模拟。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突,关于这篇文章的出版。

确认

编辑团队想表达感谢所有作者的价值贡献和评论家的宝贵意见。此外,编辑要感谢复杂性日报》编辑委员会的有关此特刊的有价值的帮助和支持。

Viet-Thanh范教授
Sundarapandian Vaidyanathan
埃斯特万Tlelo-Cuautle
托马斯Kapitaniak