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视觉感知系统中随机与延迟效应研究

杨涛;曹庆杰

  噪声和时间延迟是刻画许多真实系统需要考虑的两个基本因素,它们往往是系统复杂行为产生的根源所在。本文研究时间延迟对非高斯噪声驱动的视觉感知系统的影响。基于确定性视觉感知模型,构建含有随机和延迟的微分方程去描述视觉感知系统的稳态和瞬态变化。通过随机和延迟近似理论,以定态概率密度(SPD)、平均首通时间(MFPT)和信噪比(SNR)等为特征量,分析视觉感知系统中的动力学行为。全面考察在不同情况下,视觉感知系统的稳态和瞬态性质及其随机共振现象。结果表明:时间延迟和噪声对视觉感知系统动力学性质的影响是多样的,复杂的。随着非高斯噪声参数或时间延迟的增加SPD的结构将在单峰、双峰和三峰之间转变,系统经历一个相变过程。MFPT作为时间延迟的函数呈现出极大值,该极大值代表延迟增强稳定性现象,且该现象不同于噪声增强稳定性现象,同时也发现该系统中存在非高斯噪声增强稳定性现象。SNR作为噪声强度的函数存在极大值,此极大值代表随机共振现象,研究发现时间延迟和非高斯噪声参数能增强视觉感知系统的随机共振现象。……