Résonance Stochastique dans la capacité informationnelle

d'un système dynamique non linéaire.

Xavier Godivier et François Chapeau-Blondeau

International Journal of Bifurcation and Chaos, Vol. 8, No. 3, 581-589, (1998). 


Résumé

Nous considérons un système dynamique non linéaire bistable gouverné par le potentiel quartique avec un filtrage à deux états en sortie. Ce système est le tout premier à avoir révélé le phénomène de la résonance stochastique périodique. Nous décrivons une procédure au moyen de laquelle ce système est utilisé pour transmettre un signal apériodique large-bande. L'efficacité de la transmission est caractérisée par le maximum réalisable pour l'information mutuelle entrée--sortie, lequel définit la capacité informationnelle du système. On montre qu'un régime existe (pour un faible signal) où cette capacité informationnelle est strictement nulle en l'absence de bruit, et où l'ajout de bruit permet d'obtenir une capacité non nulle qui culmine à une valeur maximum pour un niveau suffisant de bruit. Nous interprétons cette augmentation par le bruit de la capacité informationnelle comme une nouvelle forme de résonance stochastique apériodique, disponible dans ce système dynamique bistable. De plus, nous montrons que nous pouvons obtenir un gain entrée--sortie positif pour l'efficacité de la récupération du signal avec le résonateur stochastique comparé à la récupération obtenue directement sur le mélange signal plus bruit en entrée. 


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