从标量信号中推断振荡器的相位和幅度响应：利用测试刺激
摘要：相位敏感曲线或相位响应曲线（PRC）量化了振荡器对特定相位刺激的反应，是自维持振荡单元的主要特征之一。了解此曲线可为任意弱驱动下的振荡器提供相位动力学描述。类似的，尽管研究相对较少，但幅度响应也可以通过使用特定的幅度估计方法或通过等稳变量定义来确定。在这里，我们讨论了通过测试刺激从观测中推断相位和幅度响应的问题。尽管对于受狭窄脉冲扰动的无噪声神经样振荡器进行PRC确定是一个众所周知的任务，但一般情况仍然是一个具有挑战性的问题。更具挑战性的是推断幅度响应。这个特征对于控制相互作用单元网络中的集体模式的幅度（与神经科学相关的任务）至关重要。在这里，我们比较了适用于推断相位和幅度响应的不同技术的性能，特别是在宏观振荡器中的应用。我们提出了对这些技术的改进建议，例如如何在任意形状刺激的情况下获得PRC。我们的主要结果是一种被称为IPID-1的新技术，基于Winfree方程的直接重构和等稳动力学的类似一阶方程。该技术适用于具有或没有明显标记事件和任意形状的脉冲信号；特别是，我们考虑了在神经科学应用中典型的电荷平衡脉冲。此外，这种技术在嘈杂和高维系统上效果更好。此外，我们还描述了一种可以仅从数据计算的误差度量，并且可以补充任何推断技术的方法。
作者：Rok Cestnik, Erik T. K. Mau, Michael Rosenblum
论文ID：2206.09173
分类：Adaptation and Self-Organizing Systems
分类简称：nlin.AO
提交时间：2022-12-08