生物简并性的抗扰机制对电磁防护仿生的启示

摘要

生物系统优异的抗干扰特性对电子系统的电磁防护研究带来有益的启示.首先,选择布尔网络建模细胞网络的动态行为,利用网络节点的状态扰动模拟外界环境干扰,基于演化算法模拟生物网络的进化过程,从而获得抗扰性能优异的网络拓扑.进而,依据埃德尔曼提出的生物简并性的定义,分析抗扰网络的简并机制.最后,讨论了生物简并性在电磁防护仿生研究中的应用途径.结果显示,网络模型内不同结构的功能回路具有部分功能重叠并由输入模式激发,它们通过跨模式、跨层次的局部复用关系而综合到同一网络拓扑之中,符合生物简并性的定义.网络拓扑节点间存在功能动态代偿关系,在受扰时保持整体功能不变.因此,具备简并抗扰机制的电子电路,可有效提高其在复杂电磁环境下的可靠性与适应性.