本发明涉及一种含有聚类拓扑耦合的神经网络脉冲同步方法及系统,包括:建立具有随机扰动的孤立神经网络模型以及有多个聚类的导数耦合神经网络模型;根据所述孤立神经网络模型以及导数耦合神经网络模型建立误差网络模型,并根据所述误差神经网络模型拓扑结构和脉冲信号设计脉冲牵制控制器;根据所述误差网络模型选择相应的函数,并结合所述脉冲牵制控制器实现导数耦合神经网络模型和孤立神经网络模型之间的聚类同步;搭建神经网络模型并利用所述神经网络模型进行数值仿真,验证所述导数耦合神经网络模型和孤立神经网络模型之间的聚类同步效果。本发明成本低,且有利于精确控制同步速率。

本发明提供了一种含有聚类拓扑耦合的神经网络脉冲同步系统，其特征在于，包括：构建模块，用于建立具有随机扰动的孤立神经网络模型以及有多个聚类的导数耦合神经网络模型；设置模块，用于根据所述孤立神经网络模型以及导数耦合神经网络模型建立误差网络模型，并根据所述误差神经网络模型拓扑结构和脉冲信号设计脉冲牵制控制器；聚类同步模块，用于根据所述误差网络模型选择相应的函数，并结合所述脉冲牵制控制器实现导数耦合神经网络模型和孤立神经网络模型之间的聚类同步；验证模块，用于搭建神经网络模型并利用所述神经网络模型进行数值仿真，验证所述导数耦合神经网络模型和孤立神经网络模型之间的聚类同步效果。

在过去的二十年里，关于复杂系统和复杂动态网络的讨论已成为信息和网络科学研究的热点。其中，复杂网络的同步现象作为一种集群行为更是引起了诸多研究人员的关注。复杂网络的同步已应用于医疗，并行图像捕获和处理，科学索引网络，智能网格等许多领域。

实际上，只有少数复杂网络可以通过调整系统参数来实现同步，如耦合强度和耦合权重，然而在现实世界和人工社会中的大多数网络在没有任何输入强度的时候无法实现同步。因此，为复杂系统设计合适的控制器在网络科学中起着至关重要的作用。

对于工程中的一些特殊应用目的，只需要在网络的子群中而不是整个网络中的系统来实现同步。在这种情况下，完成复杂网络的完全同步将导致控制成本的浪费以及系统参数和控制强度在条件和要求上的保守性高。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀，源起1902年创建的三江师范学堂，历经国立中央大学、南京大学等发展时期；1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校，成立无锡轻工业学院；1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院；1995年更名为无锡轻工大学；2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学；2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

为了反映耦合网络的真实情况，本发明考虑了具有三种不同耦合机制的耦合神经网络模型，包括一般状态耦合、延迟状态耦合、导数状态耦合。由此可以知道，第i神经网络的变化速度是由第i神经网络的动力学及其相邻神经网络的变化速率决定的，从而有利于精确控制同步速率；

在本发明中，无论脉冲效应是否有利于最终的同步，只要满足本发明所述的结论中的所有条件则可以实现耦合神经网络的集群同步，因此兼容性高；

在本发明中，所设计的脉冲牵制控制器，其中脉冲控制是一种优越的间断控制方式，可以用来节省控制成本，而用负反馈控制来抵消由于脉冲不足而产生的不利影响。

在本发明中通过引入平均脉冲间隔的概念，对脉冲间隔的评估可以有效地降低系统参数和控制强度在条件和要求上的保守性。

科技成果只有通过实施开发应用，使其转化为生产力，才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力，期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。