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Title: 光ネットワーク回路で起こる同期現象の解析 (第13回生物数学の理論とその応用 : 連続および離散モデルのモデリングと解析)
Other Titles: Analysis of the synchronization phenomena to be caused by the network circuits with optical signals (Theory of Biomathematics and its Applications XIII : Modeling and Analysis for Discrete and Continuous Models)
Authors: 河野, 良介  KAKEN_name
松島, 正知  KAKEN_name
Author's alias: Kono, Ryosuke
Matsushima, Masatomo
Issue Date: Sep-2017
Publisher: 京都大学数理解析研究所
Journal title: 数理解析研究所講究録 = RIMS Kokyuroku
Volume: 2043
Start page: 30
End page: 36
Abstract: 演算増幅器を用いた方形波発振器に, 受光素子であるフォトトランジスタと発光素子であるLEDを付加させた電気回路(電子ホタル)がある. この電気回路は, フォトトランジスタの挿入方法により2種類の電子ホタルを作成することが出来る. この2つの電子ホタルを光信号によって結合させることで, 2つのLED発光が同相同期や逆相同期する現象がみられる(ここでは, LEDにおける点滅が同じタイミングで点滅することを同相同期, 交互に点滅することを逆相同期という). さらに, 3つの電子ホタルを光によって結合させることで様々な複雑な同期現象が起こることが報告されている. しかし, これらの解析は進んでいないのが現状である. 今回, 本研究における新たな発見として, 3つの電子ホタルを結合した場合において, LEDが1つ点灯し, 残りの2つが消灯し, またその状態を交互に繰り返す(1:2同期)の状態からLEDが時計回り, 反時計回りと点滅していく三相同期へ移り変わる現象を発見した. このように同期の状態は継続されるのではなく, 同期の状態が移り変わっていくことから, この現象には多重安定性があると考えた. 私たちは, この現象を人の脳における情報伝達回路に類似していると考えている. そこで, これらの回路を私たちは電子ホタルを改め「光ネットワーク回路」と呼んでいる. 光ネットワーク回路を制御していくにあたり, 多重安定性を解析することが重要となるが, 実際の回路実験では多重安定性を解析していくのは困難である. そこで, モデリングシミュレーションソフトであるMapleSimを用いることで現象のシミュレーションを行い, 解析を進めている. 本論文では, MapleSimを用いた光ネットワークで起こる同期現象の解析を報告する.
URI: http://hdl.handle.net/2433/236953
Appears in Collections:2043 Theory of Biomathematics and its Applications XIII : Modeling and Analysis for Discrete and Continuous Models

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