Published January 1, 2023 | Version v1
Publication

A quaternion Sylvester equation solver through noise-resilient zeroing neural networks with application to control the SFM chaotic system

  • 1. University of Ha'il
  • 2. University of Sfax
  • 3. Ulyanovsk State Technical University
  • 4. China Medical University Hospital
  • 5. Gulf University for Science & Technology
  • 6. Neijiang Normal University
  • 7. Democritus University of Thrace
  • 8. National and Kapodistrian University of Athens
  • 9. Siberian Federal University
  • 10. Laboratoire de Chimie

Description

Dynamic Sylvester equation (DSE) problems have drawn a lot of interest from academics due to its importance in science and engineering. Due to this, the quest for the quaternion DSE (QDSE) solution is the subject of this work. This is accomplished using the zeroing neural network (ZNN) technique, which has achieved considerable success in tackling time-varying issues. Keeping in mind that the original ZNN can handle QDSE successfully in a noise-free environment, but it might not work in a noisy one, and the noise-resilient ZNN (NZNN) technique is also utilized. In light of that, one new ZNN model is introduced to solve the QDSE problem and one new NZNN model is introduced to solve the QDSE problem under different types of noises. Two simulation experiments and one application to control of the sine function memristor (SFM) chaotic system show that the models function superbly.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

جذبت مشاكل معادلة سيلفستر الديناميكية الكثير من الاهتمام من الأكاديميين بسبب أهميتها في العلوم والهندسة. ونتيجة لذلك، فإن البحث عن حل كواترنيون دي إس إي (QDSE) هو موضوع هذا العمل. يتم تحقيق ذلك باستخدام تقنية الشبكة العصبية الصفرية (ZNN)، والتي حققت نجاحًا كبيرًا في معالجة المشكلات المتغيرة بمرور الوقت. مع الأخذ في الاعتبار أن ZNN الأصلي يمكنه التعامل مع QDSE بنجاح في بيئة خالية من الضوضاء، لكنه قد لا يعمل في بيئة صاخبة، كما يتم استخدام تقنية ZNN (NZNN) المقاومة للضوضاء. في ضوء ذلك، يتم تقديم نموذج ZNN جديد واحد لحل مشكلة QDSE ويتم تقديم نموذج NZN جديد واحد لحل مشكلة QDSE تحت أنواع مختلفة من الضوضاء. تُظهر تجربتا محاكاة وتطبيق واحد للتحكم في النظام الفوضوي لمقاوم ذاكرة وظيفة الجيب (SFM) أن النماذج تعمل بشكل رائع.</ ABSTRACT>

Translated Description (French)

Les problèmes d'équation de Sylvester dynamique (DSE) ont suscité beaucoup d'intérêt de la part des universitaires en raison de leur importance en science et en ingénierie. De ce fait, la recherche de la solution quaternion DSE (QDSE) fait l'objet de ce travail. Ceci est accompli en utilisant la technique de mise à zéro du réseau neuronal (ZNN), qui a obtenu un succès considérable dans la résolution des problèmes variables dans le temps. En gardant à l'esprit que le ZNN d'origine peut gérer le QDSE avec succès dans un environnement sans bruit, mais qu'il peut ne pas fonctionner dans un environnement bruyant, et que la technique ZNN (NZNN) résiliente au bruit est également utilisée. À la lumière de cela, un nouveau modèle ZNN est introduit pour résoudre le problème QDSE et un nouveau modèle NZNN est introduit pour résoudre le problème QDSE sous différents types de bruits. Deux expériences de simulation et une application au contrôle du système chaotique du memristor à fonction sinus (SFM) montrent que les modèles fonctionnent superbement.

Translated Description (Spanish)

Los problemas de la ecuación dinámica de Sylvester (DSE) han despertado mucho interés entre los académicos debido a su importancia en la ciencia y la ingeniería. Debido a esto, la búsqueda de la solución de cuaternión DSE (QDSE) es el tema de este trabajo. Esto se logra utilizando la técnica de red neuronal de puesta a cero (ZNN), que ha logrado un éxito considerable al abordar problemas que varían con el tiempo. Teniendo en cuenta que la ZNN original puede manejar QDSE con éxito en un entorno sin ruido, pero es posible que no funcione en uno ruidoso, también se utiliza la técnica ZNN (NZNN) resistente al ruido. A la luz de eso, se introduce un nuevo modelo ZNN para resolver el problema QDSE y se introduce un nuevo modelo NZNN para resolver el problema QDSE bajo diferentes tipos de ruidos. Dos experimentos de simulación y una aplicación para el control del sistema caótico memristor de función sinusoidal (SFM) muestran que los modelos funcionan magníficamente.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
حل معادلة كواترنيون سيلفستر من خلال الشبكات العصبية الصفرية المقاومة للضوضاء مع تطبيق للتحكم في نظام SFM الفوضوي
Translated title (French)
Un résolveur d'équation quaternion Sylvester à travers des réseaux neuronaux de remise à zéro résilients au bruit avec une application pour contrôler le système chaotique SFM
Translated title (Spanish)
Un solucionador de ecuaciones Sylvester de cuaternión a través de redes neuronales de puesta a cero resistentes al ruido con aplicación para controlar el sistema caótico SFM

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4387102662
DOI
10.3934/math.20231401

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W2017883534
  • https://openalex.org/W2033772417
  • https://openalex.org/W2040935283
  • https://openalex.org/W2054589892
  • https://openalex.org/W2124661136
  • https://openalex.org/W2130317597
  • https://openalex.org/W2174800583
  • https://openalex.org/W2198175128
  • https://openalex.org/W2341270922
  • https://openalex.org/W2344929049
  • https://openalex.org/W2348438747
  • https://openalex.org/W2482430271
  • https://openalex.org/W2759128848
  • https://openalex.org/W2788127582
  • https://openalex.org/W2794633610
  • https://openalex.org/W2889049919
  • https://openalex.org/W2896719349
  • https://openalex.org/W2912788148
  • https://openalex.org/W2943066092
  • https://openalex.org/W2980736665
  • https://openalex.org/W3005104873
  • https://openalex.org/W3010926782
  • https://openalex.org/W3036350438
  • https://openalex.org/W3082311520
  • https://openalex.org/W3099844221
  • https://openalex.org/W3175229539
  • https://openalex.org/W3196560067
  • https://openalex.org/W3201305170
  • https://openalex.org/W3202414904
  • https://openalex.org/W3212993823
  • https://openalex.org/W4213220926
  • https://openalex.org/W4220807941
  • https://openalex.org/W4220910547
  • https://openalex.org/W4221066825
  • https://openalex.org/W4223466975
  • https://openalex.org/W4253756272
  • https://openalex.org/W4280615248
  • https://openalex.org/W4282053143
  • https://openalex.org/W4293761026
  • https://openalex.org/W4295978174
  • https://openalex.org/W4307122601
  • https://openalex.org/W4310074532
  • https://openalex.org/W4312986307
  • https://openalex.org/W4317934277
  • https://openalex.org/W4321021012
  • https://openalex.org/W4366314457
  • https://openalex.org/W4381140723
  • https://openalex.org/W4384464068
  • https://openalex.org/W4384914883