Stokastinen resonanssi on jaksollisen signaalin vahvistusta tietyn tehoisen valkoisen kohinan vaikutuksesta . Se on universaali ilmiö, joka on luontainen monille epälineaarisille järjestelmille , jotka ovat sekä kaoottisen että heikon jaksollisen vaikutuksen alaisena.
Termi "stokastinen resonanssi" otettiin käyttöön vuonna 1981 R. Benzin, A. Suterin ja A. Vulpianin artikkelissa [1] , jossa kirjoittajat tutkivat jääkausien alkamisen jaksollisuutta ja havaitsivat heikon signaalin lisääntymisen. kun melua sovellettiin . Vuonna 1983 tätä ilmiötä tutkittiin yksityiskohtaisesti Schmitt-laukaisussa , ja sitten se löydettiin monista fysikaalisista, kemiallisista ja biologisista systeemeistä.
Harkitse mitä tahansa bistabiilia järjestelmää, jolla on myös hajoamista . Riittävän ulkoisen vaikutuksen vaikutuksesta järjestelmä voi mennä toiseen tilaan. Jos riittävä ulkoinen toiminta on jaksoittaista, myös järjestelmä siirtyy ajoittain tilasta toiseen. Mutta riittämätön (alikynnyksen) vaikutus ei aiheuta järjestelmän vastausta.
Jos ulkoinen vaikutus on satunnainen ( kohina ), järjestelmä "vaeltelee" kaoottisesti, ja määrittelemättömän ajan kuluttua, jonka keskiarvo riippuu melutehosta, pystyy hyppäämään paikasta toiseen. Tällaisten hyppyjen dynamiikka on arvaamatonta.
Tarkastellaan nyt jaksollisten ja kaoottisten vaikutusten kokonaisvaikutusta. Itsestään kynnyksen ala-arvoinen jaksollinen häiriö ei pysty siirtämään järjestelmää toiseen tilaan, mutta kohina auttaa tässä viemällä toiminnan "kriittiseen" tilaan. Seurauksena on, että järjestelmän vaste osoittaa jaksollisuutta, jonka vain määrittää heikko jaksollinen toiminta.
Optimaalinen (joka johtaa maksimaaliseen signaali-kohinasuhteeseen) on kohinateho, jolla järjestelmän ominaiskäyttöikä yhdessä tilassa on yhtä suuri kuin puolet jaksollisen häiriön jaksosta. Liian paljon tai liian vähän melua tekee järjestelmästä vähemmän herkkiä heikolle pyöräilylle.