Разработка метода классификации сигналов с использованием осциллятора Чжуа в рамках резервуарного подхода

Autor: Владислав Анатольевич Сычёв, Александр Михайлович Крот, Григорий Александрович Прокопович
Jazyk: Belarusian<br />English<br />Russian
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Журнал Белорусского государственного университета: Математика, информатика, Iss 1, Pp 88-101 (2023)
Druh dokumentu: article
ISSN: 2520-6508
2617-3956
DOI: 10.33581/2520-6508-2023-1-88-101
Popis: Рассмотрены практические аспекты обработки сигналов с использованием хаотического осциллятора Чжуа (в русскоязычной литературе также распространен вариант Чуа) в качестве вычислительной среды. Исследование мотивировано растущим интересом к новым способам вычислений с применением свойств, изначально присущих различным сложным системам под общим названием «резервуарные вычисления». Показано, что осциллятор Чжуа может выполнять нелинейное преобразование входных сигналов и обладает кратковременной памятью, а следовательно, соответствует требованиям к резервуарным вычислителям и подходит для использования в качестве основы для построения вычислительных устройств. Для управления осциллятором Чжуа введен специальный параметр, позволяющий схеме в хаотическом режиме генерировать нелинейные колебания, для которых форма аттрактора в пространстве состояний однозначно определяется управляющим параметром. Кроме того, симметрия аттрактора используется для оценки внешнего воздействия на осциллятор. В итоге разработан способ управления осциллятором и считывания его состояния, позволяющий применять осциллятор Чжуа в качестве так называемого резервуара в рамках резервуарного подхода. Реализация метода обработки сигналов показана на примере построения классификатора сигналов квадратной, треугольной и синусоидальной формы. Результаты моделирования и прототипирования электронного устройства демонстрируют возможность использования осциллятора Чжуа как основы для построения аналоговых вычислительных модулей, направленных на решение специализированных задач (аналоговых ускорителей), в гибридных аналого-цифровых системах управления непромышленными роботами и устройствах интернета вещей.
Databáze: Directory of Open Access Journals
Externí odkaz: