確立共鳴のメリットは？

質問

現在、確立共鳴というものについて勉強しています。微小信号をノイズを利用して検出するというもののようですが、メリットがよく分かりません。　単純にアンド回路とコンパレータで実現できる気がしますし、複数のユニットを利用することでノイズの最適化がいらないという話も、単に平均化しているように思えて、普通の回路で実現できるような気がします。そもそも「確立」である必要性がよく分かりません。私の理解力不足なのですが、ご教示お願いします

回答No.2

chiezo2005 · ベストアンサー

３の意味がよくわかりませんが，２ですね。

2値化→平均ということが系のゲインになっているわけで，
重要であると思います。

WEBを探したのですが，
http://www.riam.kyushu-u.ac.jp/fluid/meeting/17ME-S2/papers/Article_No_09.pdf
がわかりやすいと思います。
最後のこの筆者も2値化の意味がよくわからないとかいてますけど・・

補足

度々のアドバイスありがとうございます。
３の意味ですが、閾値よりも信号＋ノイズが大きいとき、
必ず１を出力するのではなく、
あるときは1を出力し、あるときは出力しない、という意味でした。
１を出力する頻度は信号＋ノイズが閾値を超えたとき、大きくなる。
つまり、出力も確率的に起こるものだと思っていました。
何かで読んだのですが、
非平衡状態のもの(2つの量子ドットなど)に信号を加えて、
状態遷移させるというものもあったので。
これだと、状態遷移は確実的なものではなく、
確率的に起こるものだと思うのですが。
いずれにせよ、これは間違っていて
信号＋ノイズが閾値より大きければ必ず1を出力するということですね。
だとすると、確率共鳴を実現するのは簡単な気がするのですが
余り報告例がないのは、なぜなんでしょうか。

回答No.1

chiezo2005

確率（確立ではないです(^_^;)）共鳴の意味はセンサー自身が最小感度を持つ場合に意味があります。
つまり増幅不能なほど小さい信号に対してバイアスをかけることによりセンサーの感度領域に持ってくることができます。
では直流的なバイアスをかけてはだめなのかと言うことになりますが，微弱な信号より十分安定な直流をかけることができればよいですが，それは往々にして難しい。
それに対して，確率共鳴はノイズの大きさにマージンがあり，複数のノイズを用意することで，微弱信号の詳しい情報が無くても測定することが可能です。

補足

ご返事が遅くなりまして申し訳ありません。
非常に分かりやすいご説明ありがとうございます。
ただ、それから考えるとまた、分からなくなった点があります。
例えば信号とノイズを合わせて閾値より大きな値となったとき、出力するとした場合、
１．閾値より大きな信号をアナログ的に出力（閾値との差を出力）
２．閾値より大きな場合、デジタル的に１を出力
３．閾値より大きな場合、高い確率で１を出力
の、どれが確率共鳴に相当するのでしょうか。
私の理解では３のような気がするのですが、いかがでしょうか。
良く、確率共鳴をニューロンに利用していますし、
そうすることで、動作条件が緩くなるのではないでしょうか。
１であれば差動増幅器
２であればシュミットトリガなんかで実現できそうな気がします。
だとすると、確率共鳴の凄さというか難しさが良く分かりません。

是非、ご教示のほどお願いいたします