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Dynamics of Complex Autonomous Boolean Networks

David P. Rosin

Sprache

Englisch

Buch Broschur

Libristo-Code: 15193900

Verlag Springer International Publishing AG, September 2016

This thesis focuses on the dynamics of autonomous Boolean networks, on the basis of Boolean logic fu... Vollständige Beschreibung

Libristo-Code: 15193900

222 b

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This thesis focuses on the dynamics of autonomous Boolean networks, on the basis of Boolean logic functions in continuous time without external clocking. These networks are realized with integrated circuits on an electronic chip as a field programmable gate array (FPGA) with roughly 100,000 logic gates, offering an extremely flexible model system. It allows fast and cheap design cycles and large networks with arbitrary topologies and coupling delays. The author presents pioneering results on theoretical modeling, experimental realization, and selected applications. In this regard, three classes of novel dynamic behavior are investigated: (i) Chaotic Boolean networks are proposed as high-speed physical random number generators with high bit rates. (ii) Networks of periodic Boolean oscillators are home to long-living transient chimera states, i.e., novel patterns of coexisting domains of spatially coherent (synchronized) and incoherent (desynchronized) dynamics. (iii) Excitable networks exhibit cluster synchronization and can be used as fast artificial Boolean neurons whose spiking patterns can be controlled. This work presents the first experimental platform for large complex networks, which will facilitate exciting future developments.

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Informationen zum Buch

Vollständiger Name Dynamics of Complex Autonomous Boolean Networks

Autor David P. Rosin

Sprache

Englisch

Einband Buch - Broschur

Datum der Veröffentlichung 2016

Anzahl der Seiten 199

EAN 9783319367064

ISBN 3319367064

Libristo-Code 15193900

Verlag Springer International Publishing AG

Gewicht 3401

Abmessungen 155 x 235 x 13

Kategorie

Nachschlagewerke, Informationswissenschaften und Interdisziplinäre Themen > Forschung und Information, allgemein > Informationstheorie > Kybernetik und Systemtheorie

Mathematik und Naturwissenschaften > Mathematik > Mathematische Analysis, allgemein > Komplexe Analysis, komplexe Variablen, Funktionentheorie

Mathematik und Naturwissenschaften > Mathematik > Angewandte Mathematik > Nichtlineare Wissenschaft

Technologie, Ingenieurswissenschaft, Landwirtschaft, Industrieprozesse > Elektronik, Nachrichtentechnik > Elektronik > Schaltkreise und Komponenten (Bauteile)

Technologie, Ingenieurswissenschaft, Landwirtschaft, Industrieprozesse > Elektronik, Nachrichtentechnik > Elektronik > Elektronische Geräte und Materialien

Mathematik und Naturwissenschaften > Physik > Mathematische Physik

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