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| 講演名 | 2010-03-10 09:35 電子回路で容易に実装可能な二重井戸ポテンシャル系における確率共鳴 ～ オペアンプ一個でできる確率共鳴実験 ～ ○宇田川 玲・浅井哲也・吉田和徳・雨宮好仁（北大）  NLP2009-171 |
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| 抄録 | （和） | 一個のオペアンプで実現できる二重井戸ポテンシャル系を提案する。まず、提案モデルのダイナミクスからポテンシャルを導出し、この系が双安定性を持つための条件を示す。次いで、この系を用いた確率共鳴のシミュレーション実験を行う。古典的な二重井戸ポテンシャル系における確率共鳴実験と同様に、正弦波入力によりポテンシャル障壁を動的に変化させ（ただし、障壁が残る程度の正弦波入力の振幅を設定する）、さらに、入力に雑音を加える（障壁を超える雑音強度を加える）ことで安定点を移動させる。雑音強度に対する出力のSNR (signal-to-noise ratio) を計算した結果、古典的な二重井戸ポテンシャル系と同様の確率共鳴曲線が得られた。また、オペアンプを用いた電子回路実験により、モデルと同様の確率共鳴現象が起こることを確認した。 |
| （英） | In this report we propose a double-well potential system that can easily be implemented by a single operational amplifier. The system is described by the same dynamics as traditional analog neurons. First, we introduce a potential function obtained from the proposed dynamics, and show the bistable conditions. Then we examine the stochastic resonance (SR) behavior in the system by extensive computer simulations. As in traditional SR systems, we applied sinusoidal inputs to the system where the potential barrier is dynamically fluctuated (but the barrier is not flatten with this input). The stable points can be fluctuated by adding Gaussian noises when the barrier is vanished by the noise addition. As a result of calculations of signal-to-noise ratios (SNR) of the temporal outputs for various noise strength, we found that the system exhibited qualitatively the same SR characteristics as in traditional double-well SR systems. Finally, we show experimental results of an electronic SR system that is implemented by a single operational amplifier, and demonstrate that the circuit exhibits the same SR behaviors as demonstrated in the proposed double-well potential system. | |
| キーワード | （和） | 確率共鳴 / 二重井戸ポテンシャル / 電子回路 / / / / / |
| （英） | stochastic resonance / double-well potential / electrical circuits / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 109, no. 458, NLP2009-171, pp. 75-80, 2010年3月. | |
| 資料番号 | NLP2009-171 | |
| 発行日 | 2010-03-02 (NLP) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NLP2009-171 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NLP |
| 開催期間 | 2010-03-09 - 2010-03-10 |
| 開催地（和） | 上智大学 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NLP |
| 会議コード | 2010-03-NLP |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 電子回路で容易に実装可能な二重井戸ポテンシャル系における確率共鳴 |
| サブタイトル（和） | オペアンプ一個でできる確率共鳴実験 |
| タイトル（英） | Stochastic Resonance in a Simple Electrical Circuits having a Double-Well Potential |
| サブタイトル（英） | Laboratory Experiments with a Single Operational Amplifier |
| キーワード(1)（和/英） | 確率共鳴 / stochastic resonance |
| キーワード(2)（和/英） | 二重井戸ポテンシャル / double-well potential |
| キーワード(3)（和/英） | 電子回路 / electrical circuits |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 宇田川 玲 / Akira Utagawa / ウタガワ アキラ |
| 第1著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 浅井 哲也 / Tetsuya Asai / アサイ テツヤ |
| 第2著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 吉田 和徳 / Kazunori Yoshida / ヨシダ カズノリ |
| 第3著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 雨宮 好仁 / Yoshihito Amemiya / アメミヤ ヨシヒト |
| 第4著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2010-03-10 09:35:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NLP |
| 資料番号 | NLP2009-171 |
| 巻番号（vol） | vol.109 |
| 号番号（no） | no.458 |
| ページ範囲 | pp.75-80 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2010-03-02 (NLP) |
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