1、隨著現代社會的快速發(fā)展，各種信息大量涌現，加強信息傳輸的保密性、提高信息處理的智能性、減小系統(tǒng)體積和功耗等方面就成為未來科技發(fā)展的重要趨勢。新的電路元件憶阻器的出現，給這一問題的解決帶來了曙光。憶阻器件具有納米尺寸、自動記憶和非線性特性等優(yōu)點，將憶阻器引入到非線性電路設計中，構建的憶阻混沌系統(tǒng)在體積和功耗等方面都更具優(yōu)勢，產生的混沌信號可以用在保密通信、天氣預測和圖像加密等領域。利用憶阻器天然的自動記憶能力、納米尺寸和便于集成等優(yōu)點，設

2、計憶阻神經網絡，可以大大減少神經網絡的規(guī)模，增強智能信息處理的能力。
　　本文對憶阻器的非線性和記憶性進行了深入的研究，研究了憶阻器的數學模型和電路模型，分析了它們的典型特性，并將憶阻器與非線性混沌系統(tǒng)相結合，設計了基于憶阻器的混沌系統(tǒng)及電路。隨后，將憶阻器應用于神經網絡中，用憶阻電路實現了神經網絡的聯想學習。本文的主要內容包括以下五個部分:
　　(1)研究憶阻器的數學模型，根據HP憶阻器的數學模型，得到了磁控憶阻器，建立了

3、磁控憶阻器的SPICE和電路模型，并對這些模型進行了仿真驗證。
　　(2)介紹了混沌及其特點，研究了磁控憶阻器混沌系統(tǒng)，根據磁控憶阻混沌系統(tǒng)的數學模型，仿真了磁控憶阻混沌系統(tǒng)的電路，得到了理想的混沌吸引子。
　　(3)運用HP憶阻器模型與三角波序列相結合設計了新的渦卷混沌系統(tǒng)，并進行了電路仿真，得到了混沌吸引子。利用數值理論分析，計算機模擬以及最大李氏指數的計算，對系統(tǒng)的基本動力學進行了研究。通過電路仿真和計算機模擬驗證了系

4、統(tǒng)的有效性。
　　(4)設計了一個基于憶阻器的時滯混沌系統(tǒng)，在不同的條件下得到了不同的時滯混沌吸引子，構造了一個新的混沌隨機序列發(fā)生器，產生了偽隨機序列，并用NIST測試方法驗證了偽隨機序列。
　　(5)研究了基于電荷控制憶阻器的人工神經網絡。提出了一種新的學習算法，平均輸入反饋法(AIF)。通過改良的巴甫洛夫試驗更好的解釋了生物的聯想記憶特性。然后，使用SPICE仿真，實現了一個基于憶阻的聯想記憶神經網絡電路，建立了電路中