基于储备池计算下的螺旋波波头轨迹预测

摘要

螺旋波是自组织结构的一种特殊斑图，其形成和维持不需要外部干预，在生物学、化学和物理学的系统中都可以观测到.波头是螺旋波斑图的相奇点，控制住波头就能控制螺旋波.因此，如何通过少量的螺旋波时空状态数据去预测波头轨迹演化行为，是反应扩散系统研究中的一个重要问题.构建了一个混合储备池预测模型，将FitzHugh-Nagumo系统中单波头模式的时序数据和相应波头位置作为训练集；将上述数据输入，对混合储备池模型进行训练；然后利用训练好的混合模型，对螺旋波系统后续波头的演化轨迹进行预测.结果表明该混合模型可以实现螺旋波波头轨迹的长期精确预测，为反应扩散系统相奇点的预测提供了新的研究视角与方法.

关键词

储备池计算 / 螺旋波波头 / 轨迹预测