● 摘要
递归神经网络如Hopfield 神经网络、细胞神经网络、Cohen-Grossberg 神经网络等, 在信号和图像处理、联想记忆、模式识别、并行计算和最优化等方面具有潜在的应用. 由于神经网络的动态特性如平衡点特性、稳定性、极限环及混沌等是其应用的前提, 在其理论研究中也一直占据着重要的地位. 但是在其信号的传递过程中时滞不可避免. 时滞意味着网络模型应该与过去时刻的神经元状态有关, 常常导致网络模型的不稳定, 甚至可能产生周期振荡或混沌现象, 并对网络模型的动态特性有很大的影响. 此外, 电压的突变会产生错误的电路, 即出现脉冲现象, 它可以影响神经网络的瞬时行为, 因此研究神经网络的稳定性, 同时考虑时滞和脉冲的因素是非常必要的.
此外, 在过去的二十年中, 由于混沌系统在许多不同领域包括安全通信、化学、生物、信息科学和光学等的潜在应用, 其同步化问题已经被广泛地研究了. 事实上, 混沌同步化是实现保密通信的关键, 而且混沌保密通信由于实时性强和保密性高等优点, 成为一种新型高效的保密方式. 因此研究系统的同步化问题具有重要的现实意义.
基于以上考虑, 本文深入分析了两类时滞递归神经网络的动态行为, 主要工作如下:
1. 研究了一类变时滞脉冲递归神经网络的周期解的全局指数稳定性. 通过构造恰当的Lyapunov 泛函,并结合线性矩阵不等式方法, 得到了确保此网络全局指数稳定的充分条件. 所得结果推广了已有结果, 降低了系统的保守性. 由于这些条件用线性矩阵不等式表示, 所以易于在Matlab 软件LMI 工具箱中实现. 数值模拟验证了所得结论的正确性及所给条件的易检验性.
2. 研究了一类变系数时滞脉冲递归神经网络的指数同步化. 由于系统的连接权依赖于神经元的状态, 应用集值映射和微分包含理论, 通过构造Lyapunov 函数同时利用代数不等式技巧, 给出了保证该网络指数同步化的充分条件. 数值模拟验证了所得到的结论的正确性及所给条件的易检验性.