Synchronization-based computation through networks of coupled oscillators

Malagarriga Guasch, Daniel; Garcia Vellisca, Mariano Alberto; Villa, Alessandro E. P.; Martín Buldú, Javier; García Ojalvo, Jordi y Pons Rivero, Antonio Javier (2015). Synchronization-based computation through networks of coupled oscillators. "Frontiers in Computational Neuroscience", v. 9 (n. 97); pp. 1-13. ISSN 1662-5188. https://doi.org/10.3389/fncom.2015.00097.

Descripción

Título: Synchronization-based computation through networks of coupled oscillators
Autor/es:
  • Malagarriga Guasch, Daniel
  • Garcia Vellisca, Mariano Alberto
  • Villa, Alessandro E. P.
  • Martín Buldú, Javier
  • García Ojalvo, Jordi
  • Pons Rivero, Antonio Javier
Tipo de Documento: Artículo
Título de Revista/Publicación: Frontiers in Computational Neuroscience
Fecha: Agosto 2015
Volumen: 9
Materias:
Palabras Clave Informales: synchronization, neural mass, Chua oscillators, complex networks, information processing, logic gate
Escuela: Centro de Tecnología Biomédica (CTB) (UPM)
Departamento: Otro
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

The mesoscopic activity of the brain is strongly dynamical, while at the same time exhibits remarkable computational capabilities. In order to examine how these two features coexist, here we show that the patterns of synchronized oscillations displayed by networks of neural mass models, representing cortical columns, can be used as substrates for Boolean-like computations. Our results reveal that the same neural mass network may process different combinations of dynamical inputs as different logical operations or combinations of them. This dynamical feature of the network allows it to process complex inputs in a very sophisticated manner. The results are reproduced experimentally with electronic circuits of coupled Chua oscillators, showing the robustness of this kind of computation to the intrinsic noise and parameter mismatch of the coupled oscillators. We also show that the information-processing capabilities of coupled oscillations go beyond the simple juxtaposition of logic gates.

Proyectos asociados

TipoCódigoAcrónimoResponsableTítulo
Gobierno de EspañaFIS2012-37655-C02-01Sin especificarSin especificarSin especificar
Gobierno de EspañaFIS2013-41057-PSin especificarSin especificarSin especificar

Más información

ID de Registro: 41034
Identificador DC: http://oa.upm.es/41034/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:41034
Identificador DOI: 10.3389/fncom.2015.00097
URL Oficial: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fncom.2015.00097/full
Depositado por: Memoria Investigacion
Depositado el: 22 Abr 2017 08:59
Ultima Modificación: 22 Abr 2017 08:59
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