Investigación

Robustness of noise induced resonances

J. Escalonaª and P. Parmananda^{a , b}

ª Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Avenida Universidad 1001, Colonia Chamilpa 62209, Cuernavaca, Morelos, México.

^b Department of Physics, Indian Institute of Technology Bombay, Powai, Mumbai 400076, India.

Recibido el 10 de diciembre de 2008
Aceptado el 20 de enero de 2009

Abstract

In order to confirm the emergence of resonances in the presence of non–stationary noise, an excitable FitzHugh–Nagumo (FN) system is subjected to stochastic forcing both in the absence and in the presence of sub–threshold signals. This non–stationarity of noise is mimicked by varying the noise sequence (seed) for each amplitude of the superimposed noise while preserving their statistical properties. Our numerical computations indicate that noise induced resonances for this non–stationarity stochastic forcing become less conclusive for complex subthreshold signals.

Keywords: Stochastic resonance; excitable system.

Resumen

Para confirmar la aparición de resonancias en la presencia de ruido no estacionario, utilizamos un sistema tipo FitzHugh–Nagumo (FN) sujeto a fuerzas estocásticas tanto en ausencia, así como en presencia de señales subumbrales. Simulamos el carácter no estacionaro del ruido variando las secuencias del ruido (semillas) para cada amplitud de ruido superpuesto, manteniendo sus propiedades estadísticas. Nuestros resultados numéricos indican que el ruido para este forzamiento estocástico no estacionario se vuelve menos contundente conforme aumenta la complejidad de las señales subumbrales.

Descriptores: Resonancia estocástica; sistema excitable.

PACS: 05.45.–a; 82.40.Bj; 87.19.lc

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

Acknowledgments

We wish to acknowledge the financial support received from CONACyT via projects 48354–F and 59329.

References

1. R. Benzi, A. Sutera, and A. Vulpiani, J. Phys. A 14 (1981) 453.        [ Links ]

2. G. Nicolis, and C. Nicolis, Tellus 33 (1981) 225;         [ Links ] C. Nicolis and C. Nicolis, Tellus 34 (1982) 1.        [ Links ]

3. J.J. Collins, C.C. Chow, and T.T. Imhoff, Phys. Rev. E 52 (1995) R3321.        [ Links ]

4. C. Eichwald and J. Walleczek, Phys. Rev. E 55 (1997) R6315.        [ Links ]

5. P. Parmananda, Gerardo J. Escalera Santos, M. Rivera, and K. Showalter, Phys. Rev. E 71 (2005) 031110.        [ Links ]

6. S. Arkady Pikovsky and Jürgen Kurths, Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 775.        [ Links ]

7. G. Giacomelli, M. Giudici, S. Balle, and J. R. Tredicce, Phys., Rev. Lett. 84 (2000) 3298.        [ Links ]

8. G.J. Escalera Santos, M. Rivera, M. Eiswirth, and P. Parmananda, Phys. Rev. E 70 (2004) 021103.        [ Links ]

9. L. Gammaitoni, P. Hanggi, P. Jung, and F. Marchesoni, Rev. Mod. Phys. 70 (1998) 223.        [ Links ]

10. H. S. Greenside and E. Helfand, Bell Syst. Tech. J. 60 (1981) 1927.        [ Links ]

11. J. Escalona, Gerardo J. Escalera Santos, and P. Parmananda, Phys. Rev. E. 76 (2007) 016213.        [ Links ]

12. C. Heneghan et al., Phys Rev. E 54 (1996) R2228.        [ Links ]

13. A. Capurro, K. Pakdaman, T. Nomura, and S. Sato, Phys. Rev. E 58 (1998) 4820.        [ Links ]