Abordagem entropia-estatística para detecção de bloqueio de fase de oscilações

Petr BORISKOV ,  

Vadim PUTROLAYNEN ,  

Andrei VELICHKO ,  

Kristina PELTONEN ,  

Abstract

Este estudo propõe um método para analisar a sincronização em sistemas osciladores, ilustrado pela modelagem da dinâmica de um circuito de dois osciladores de pulso acoplados resistivamente. A característica dinâmica da sincronização é a entropia difusa (FuzzyEn), calculada a partir de uma série temporal composta pelas razões do número de períodos de pulso (razão sub-harmônica, SHR) nos intervalos de bloqueio de fase. Valores baixos e altos de entropia indicam sincronização forte e fraca entre os dois osciladores, respectivamente. O método proposto visualiza efetivamente os modos sincronizados do circuito usando mapas de entropia dos estados de sincronização. Além disso, é proposta uma classificação dos estados de sincronização baseada na dependência da FuzzyEn no comprimento do vetor de embedding da série temporal SHR. Uma extensão desse método para analisar sinais não pulsantes (não picos) é demonstrada usando o exemplo dos ritmos de acoplamento fase-fase do potencial de campo local do hipocampo de rato. A abordagem entropia-estatística proposta, usando inteiros e formas de sinais de pulso, é bem adequada para análise de sincronização de sinais e pode ser implementada em plataformas móveis digitais.

Keywords

Oscilações por pulso;Bloqueio de fase;Sincronização de alta ordem;Razão sub-harmônica;Entropia difusa;Transformada de Hilbert

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