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众所周知,噪声无处不在。研究表明,噪声对处于非平衡状态中的体系演化起着重要的作用。近些年来,许多关于噪声的文章发表在Science,Nature,JPC,CPL等国际一流的刊物上,从一个侧面反映了噪声已经成为一个新兴的研究热点。研究噪声的主要目的之一,是揭示各种体系在非平衡状态下由噪声引起的各种动力学行为机制,本文研究的目的主要是讨论噪声诱导在电化学振荡体系中的非线性动力学行为机制。 第一章介绍了化学振荡现象的研究进展,以及相关的化学振荡模型解法的基础知识,详细介绍了电化学振荡的研究背景及其特点,同时也介绍了几个重要的电化学振荡模型。由于电化学振荡模型本身易于被施加信号和观测,并且广泛存在于生命体系中,这无疑使研究电化学振荡体系模型比研究普通化学振荡体系模型更有意义。 第二章介绍了非线性化学动力学的基本概念与研究背景,以及相关的非线性科学的基础知识,包括简单介绍了非线性化学动力学研究历史以及对其影响较大的耗散结构理论。详细介绍了噪声对非线性化学体系的影响以及非线性体系在噪声扰动下产生的重要效应随机共振,并以一个二态模型为例,较为详细的介绍了该体系随机共振表征方法的推导,得出信噪比的公式。 第三:章研究了白噪声在阳极溶解电化学振荡体系中的传播动力学行为,着重讨论了阳极溶解电化学振荡体系中出现的显性内信号随机共振的现象归因于白噪声诱导。首次发现,当白噪声加在该电化学体系的周期-2极限环振荡态时,两个内信号的信噪比随着噪声的增大均可达到最大值,但在同样的噪声强度影响下,强信号的信噪比的增加比弱信号的增加更加迅速。同时发现,改变噪声强度,体系的两个内信号频率维持不变。实验表明,白噪声对体系产生的内信号的优化具有一定选择性,而体系的内信号也具有抵抗噪声和维持内在机制不变的性质。 第四章通过分析电极过程中的非线性步骤及电化学耦合因素,在原先振荡模型的基础上建立了电化学耦合的随机演化模型,讨论了噪声诱导在耦合双振荡子化学振荡体系下的动力学性质,发现体系在噪声的诱导下随机的从稳态跃迁到了振荡态,并伴随噪声强度的增大,体系的振荡行为也进一步加强。同时讨论了该体系在噪声的诱导下对外加混沌信号的反馈,发现体系在一定的噪声强度下对外加混沌信号具有最佳的反馈,通过分析功率范数(power norm)发现,一定强度的混沌输入信号下噪声优化了体系的输出信号,也使体系产生了随机振荡现象。