zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1421Research ArticleНЕЛИНЕЙНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯNONLINEAR SPECTROSCOPYСтохастический резонанс в оптоэлектронном искусственном импульсном нейронеStochastic Resonance in Optoelectronic Artificial Spiking NeuronЛахмицкийН. В.LakhmitskiM. V.

Минск

Minsk

ЧижевскийВ. Н.ChizhevskyV. N.

Минск

Minsk

vnc@dragon.bas-net.byКилинС. Я.KilinS. Ya.

Минск

Minsk

Институт физики НАН БеларусиB.I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus202325112023905780784Copyright © Лахмицкий Н.В., Чижевский В.Н., Килин С.Я., 20232023Лахмицкий Н.В., Чижевский В.Н., Килин С.Я.Lakhmitski M.V., Chizhevsky V.N., Kilin S.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1421

Представлены результаты экспериментального исследования явления стохастического резонанса в оптоэлектронном искусственном импульсном нейроне (ИИН) на основе детектора одиночных фотонов и лазера с вертикальным резонатором. ИИН возбуждается периодическим сигналом и шумом. Показано, что при определенном значении шума происходит существенное усиление периодического сигнала и увеличение отношения сигнал/шум. Исследовано влияние амплитуды и частоты периодического сигнала на проявление стохастического резонанса в ИИН.

The paper presents the results of an experimental study of the phenomenon of stochastic resonance in an optoelectronic artificial spiking neuron (ASN) based on a single photon detector and a vertical-cavity surface-emitting laser. ASN is excited by a periodic signal and noise. It is shown that at the certain value of the noise intensity, a significant amplification of the periodic signal and an increase in the signal-to-noise ratio are observed. The effect of the amplitude and the frequency of a periodic signal on the manifestation of a stochastic resonance in an ASN has been studied.

стохастический резонансоптоэлектронный искусственный нейронлазер с вертикальным резонаторомдетектор одиночных фотоновstochastic resonanceoptoelectronic artificial spiking neuronvertical-cavity surfaceemitting lasersingle photon detectorReferencesR. Benzi, A. Sutera, A. Vulpiani. J. Phys. A Math. Theor., 14 (1999) L453—L457R. Benzi, A. Sutera, A. Vulpiani. J. Phys. A Math. Theor., 14 (1999) L453—L457L. Gammaitoni, P. Hanggi, P. Jung, F. Marchesoni. Rev. Mod. Phys., 70 (1999) 223—287L. Gammaitoni, P. Hanggi, P. Jung, F. Marchesoni. Rev. Mod. Phys., 70 (1999) 223—287T. Wellens, V. Shatokhin, A. Buchleitner. Rep. Prog. Phys., 67 (2004) 45—105T. Wellens, V. Shatokhin, A. Buchleitner. Rep. Prog. Phys., 67 (2004) 45—105F. Moss, L. Ward, W. Sannita. Clin Neurophysiol., 115 (2004) 267—281F. Moss, L. Ward, W. Sannita. Clin Neurophysiol., 115 (2004) 267—281V. N. Chizhevsky, V. A. Kulchitsky, S. Y. Kilin. Appl. Phys. Lett., 119 (2021) 041107V. N. Chizhevsky, V. A. Kulchitsky, S. Y. Kilin. Appl. Phys. Lett., 119 (2021) 041107W. Gerstner, W. M. Kistler, R. Naud, L. Paninski. Neuronal Dynamics: from Single Neurons to Networks and Models of Cognition, Cambridge University Press (2014)W. Gerstner, W. M. Kistler, R. Naud, L. Paninski. Neuronal Dynamics: from Single Neurons to Networks and Models of Cognition, Cambridge University Press (2014)M. H. Choi, R. F. Fox, P. Jung. Phys. Rev. E, 57 (1998) 6335M. H. Choi, R. F. Fox, P. Jung. Phys. Rev. E, 57 (1998) 6335J. Zhu, T. Zhang, Y. Yang, R. Huang. Appl. Phys. Rev., 7 (2020) 011312J. Zhu, T. Zhang, Y. Yang, R. Huang. Appl. Phys. Rev., 7 (2020) 011312L. E. Srouji, Y.-J. Lee, M. B. On, L. Zhang, S. J. B. Yoo. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 29 (2023) 600113L. E. Srouji, Y.-J. Lee, M. B. On, L. Zhang, S. J. B. Yoo. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 29 (2023) 600113

The authors declare that there are no conflicts of interest present.