Stokastisk resonans er forstærkningen af et periodisk signal under påvirkning af hvid støj af en vis effekt. Det er et universelt fænomen, der er iboende i mange ikke-lineære systemer , der er under ekstern påvirkning af både kaotisk og svag periodisk påvirkning.
Udtrykket "stokastisk resonans" blev introduceret i 1981 i en artikel af R. Benzi, A. Suter og A. Vulpiani [1] , hvori forfatterne undersøgte periodiciteten af istiders begyndelse og fandt en stigning i et svagt signal når der blev påført støj . I 1983 blev dette fænomen undersøgt i detaljer i Schmitt-udløseren og blev derefter opdaget i mange fysiske, kemiske og biologiske systemer.
Overvej ethvert bistabilt system, som også har dissipation . Under påvirkning af en tilstrækkelig ekstern påvirkning kan systemet gå til en anden tilstand. Hvis tilstrækkelig ekstern handling er periodisk, vil systemet også periodisk bevæge sig fra en tilstand til en anden. Men en utilstrækkelig (undertærskel) påvirkning vil ikke forårsage et systemsvar.
Hvis den ydre påvirkning er tilfældig ( støj ), så "vandrer" systemet kaotisk, og efter en ubestemt tid, hvis gennemsnitlige værdi afhænger af støjstyrken , vil være i stand til at hoppe fra en position til en anden. Dynamikken i sådanne hop vil være uberegnelig.
Lad os nu overveje den samlede effekt af periodiske og kaotiske undertærskelpåvirkninger. I sig selv vil en periodisk forstyrrelse under tærskel ikke være i stand til at overføre systemet til en anden tilstand, men støj hjælper dette ved at bringe handlingen til en "kritisk" tilstand. Som et resultat heraf udviser systemets reaktion en periodicitet, som netop er bestemt af en svag periodisk handling.
Optimal (der fører til det maksimale signal-til-støj-forhold) er den støjeffekt, ved hvilken den karakteristiske levetid for systemet i én tilstand er lig med halvdelen af perioden for den periodiske forstyrrelse. For meget eller for lidt støj gør systemet mindre følsomt over for svag cykling.