Nonlinear Circuits and Systems with Memristors: Nonlinear Dynamics and Analogue Computing via the Flux-Charge Analysis Method

این کتاب رویکرد جدیدی را برای مطالعه مدارهای غیرخطی فیزیکی و معماری‌های محاسباتی پیشرفته با دستگاه‌های ممریستور ارائه می‌کند. چنین رویکرد واحدی به نظریه ممریستور هرگز به صورت سیستماتیک در قالب کتاب ارائه نشده است.

پس از ارائه مقدمه ای در مورد مدارهای دینامیکی غیرخطی مبتنی بر ممریستور (به عنوان مثال، نوسانگرهای تناوبی/آشوب) و با استفاده از آنها به عنوان عناصر آنالوگ محاسباتی اساسی، نویسندگان به بررسی خواص دینامیکی غیرخطی مدارها و سیستم‌ها با ممریستور می‌پردازند و تحلیل شار-شارژ را ارائه می‌کنند، روشی جدید برای تجزیه و تحلیل دینامیک غیرخطی که از نوشتن قوانین Kirchhoff و روابط سازنده عناصر مدار ممریستور شروع می‌شود. در حوزه شار شارژ

این روش تجزیه و تحلیل پدیده‌های غیرخطی جدید عجیب و غریب و جالبی را در مدارهای ممریستور نشان می‌دهد، مانند همزیستی رفتارهای دینامیکی غیرخطی مختلف، چندپایداری شدید و انشعاب‌های بدون پارامتر.

این کتاب همچنین توضیح می‌دهد که چگونه آرایه‌هایی از نوسان‌گرهای غیرخطی مبتنی بر ممریستور و شبکه‌های عصبی مرتبط با محلی را می‌توان در زمینه معماری‌های محاسباتی آنالوگ، به عنوان مثال برای تشخیص الگو، به کار برد.

این کتاب مورد توجه خواهد بود. به دانشمندان و مهندسان درگیر در طراحی مفهومی دستگاه‌ها و سیستم‌های ممریستور فیزیکی، مدل‌های ریاضی و مداری فرآیندهای فیزیکی، طراحی مدارها و شبکه‌ها، مهندسی سیستم، یا پردازش داده‌ها و تجزیه و تحلیل سیستم.

This book presents a new approach to the study of physical nonlinear circuits and advanced computing architectures with memristor devices. Such a unified approach to memristor theory has never been systematically presented in book form.

After giving an introduction on memristor-based nonlinear dynamical circuits (e.g., periodic/chaotic oscillators) and their use as basic computing analogue elements, the authors delve into the nonlinear dynamical properties of circuits and systems with memristors and present the flux-charge analysis, a novel method for analyzing the nonlinear dynamics starting from writing Kirchhoff laws and constitutive relations of memristor circuit elements in the flux-charge domain.

This analysis method reveals new peculiar and intriguing nonlinear phenomena in memristor circuits, such as the coexistence of different nonlinear dynamical behaviors, extreme multistability and bifurcations without parameters.

The book also describes how arrays of memristor-based nonlinear oscillators and locally-coupled neural networks can be applied in the field of analog computing architectures, for example for pattern recognition.

The book will be of interest to scientists and engineers involved in the conceptual design of physical memristor devices and systems, mathematical and circuit models of physical processes, circuits and networks design, system engineering, or data processing and system analysis.