Optimización automática de experimentos con salida digital

L. DUVIDOVICH; J. P. ROSELLÓ; MARTIN POBLET; N. MARTINEZ; R. R. DEZA; M. CALABRIA

Villa Carlos Paz

Congreso; 97ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2012

Asociación Fisica Argentina

La transmisión de señales intensificada por ruido se basa en la cooperación entre ruido y acoplamiento. Los parámetros del sistema deben ajustarse para maximizar su respuesta a una señal de baja frecuencia. Emulando la transmisión sináptica entre neuronas hemos considerado hace un tiempo una cadena de osciladores biestables sobreamortiguados, acoplados unidireccionalmente [1]. Una señal de baja frecuencia alimenta la entrada de la primera unidad, su salida alimenta con intensidad de acoplamiento $epsilon´$ a la siguiente unidad, y así sucesivamente. Además se inyectan en cada elemento ruidos blancos Gaussianos aditivos independientes con intensidad D, y se mide la relación señal-ruido (SNR) en la salida de la última unidad. Se encuentra numéricamente en el plano $(epsilon´,D)$ una región tal que la SNR de salida (en dB) es máxima.Habiendo desarrollado recientemente un hardware de control y adquisición de datos personalizado [2] y como un paso en nuestro programa experimental, decidimos comprobar esta predicción y encontrar una región equivalente que maximice la respuesta de la salida de una cadena de disparadores de Schmitt a una señal de baja frecuencia. Optimizamos automáticamente los parámetros de entrada de las unidades para lograr máxima coherencia entre la respuesta del último oscilador y la señal de entrada. La optimización se lleva a cabo por medio de un algoritmo genético, utilizando como medidas de coherencia entrada- salida ya sea la distancia de Hamming o la información mutua, y como parámetros de entrada larelación señal-ruido y el umbral de conmutación de cada oscilador. En el caso uniforme, la configuración óptima es independiente de la medida de coherencia.[1] R. Perazzo, L. Romanelli y R. R. Deza. Phys. Rev. E extbf{61}, R3287 (2000).[2] M. F. Calabria y R. R. Deza. Rev. Sci. Instr. extbf{81}, 114702 (2010).