Switching particle systems for foraging ants showing phase transitions in path selections
本文提出含两类跳跃规则的离散时间晶格相互作用随机游走模型，以快慢粒子切换模拟蚂蚁依据情境切换觅食线索，并通过序参量揭示归巢路径选择的连续相变与临界现象。
2024-04-09 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
Effects of intrinsic fluctuations in a prototypical chemical oscillator: metastability and switching
内在或人口统计噪声已被证明在包括捕食者-被捕食者种群、细胞内生化反应和振荡化学反应系统在内的各种系统的动力学中起重要作用，并且已知会引起振荡和斑图形成，其远远超出标准平均场分析所预测的参数范围。最初的动机由实验模型的细胞和组织中的细胞是由化学试剂在乳液液滴中分离的代表，我们研究的随机mixselator，一个简单的激活剂-抑制剂的化学反应模型。我们的工作建立在最近的研究结果的基础上，并希望了解当抑制剂种类的时间尺度快于激活剂时内在波动所起的作用。在这个限制，我们观察到噪声引起的切换之间的小振幅和大振幅的振荡，持续大系统尺寸（N），并深入到平均场相图的非振荡部分。我们得到了两个振荡态之间的第一次通过时间的标度关系。从我们的标度函数，我们表明，第一次通过时间有一个很好的定义在大N极限的形式。因此，在小噪声和大时标分离的限制下，对噪声的仔细处理将导致一组不同于从标准平均场极限获得的非平凡确定性方程。
2013-03-12 cond-mat.stat-mech
Path sampling with Stochastic Dynamics: Some new Algorithms
我们在这里提出了一些新的采样算法的情况下，随机动态的路径采样。特别是，我们提出了一个新的建议功能的路径与蒙特卡洛动力学的平衡采样（所谓的“布朗管”的建议）。这个建议是基于连续的动力学随机强迫，并推广了所有以前的方法。这个建议的效率证明了使用路径空间中的去相关的一些措施。我们还讨论了一个开关策略，允许变换合奏的路径在一个有限的速率，同时保持平衡，与通常的Jarzynski开关。这种切换对于从无约束路径开始采样约束路径或以严格的方式执行模拟退火非常有趣。
2006-11-25 cond-mat.stat-mech
Giant Fluctuations in Self-Propelled Particles with Age-Dependent Switching
Faculty of Science, Bu-Ali Sina University（巴阿里·西纳大学理学院）
研究具有年龄依赖相位切换的自驱动粒子的输运和涨落特性，发现临界点处方差呈弹道标度并伴有对数修正，导致中心极限定理的边际失效。
2026-06-23 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Stochastic switching in slow-fast systems: a large fluctuation approach
本文利用密度函数方法，发展了一种预测奇异摄动随机系统稀有事件发生率的扰动法。与随机范式方法相比，我们对由于大波动而发生的罕见事件进行了概率建模，并采用WKB分析来近似其发生率。这导致两点边值问题的产生，该两点边值问题对状态变量和引起罕见事件所需的最可能的噪声力的相互作用进行建模。所得到的运动方程描述的现象被证明是奇摄动。利用变量之间的极大不同的时间尺度来降低维度并在确定性设置中预测慢流形上的动力学。所得到的受约束的运动方程可以用于直接计算确定罕见事件的概率的指数。为了验证该理论，分析了具有三个平衡点（两个汇被一个鞍分开）的随机阻尼Duffing振子。使用驻留在扩展的相空间中的最优路径来计算状态之间的预测切换时间。我们表明，开关速率的指数缩放作为系统参数的函数符合数值模拟。此外，原系统和减少系统通过中心流形的动力学一致的指数标度意义。
2013-11-15 cond-mat.stat-mech math.DS
Re-routing game: The inadequacy of mean-field approach in modeling the herd behavior in path switching
针对重路由博弈中非协调路径切换导致的集体羊群行为，提出穷举腔方法，揭示贪婪驾驶员决策的高度相关性致使平均场方法失效，为路径协调抑制拥堵提供新见解。
2024-07-23 cond-mat.stat-mech physics.app-ph physics.soc-ph
Asymmetric noise-induced large fluctuations in coupled systems
由相互作用、相互通信的子系统组成的网络在许多领域都很常见，从生态学、生物学、流行病学到工程学和机器人学。在存在噪声和不确定性的情况下，各个组件之间的相互作用可能导致意外的复杂系统范围的行为。在本文中，我们考虑两个弱耦合动力系统的一般模型，并显示如何在系统的一个部分中的噪声是通过耦合接口传输。与耦合协同工作，一个系统上的噪声驱动另一个系统的大波动，即使第二个系统中没有噪声。此外，当第一个系统仅表现出小的随机振荡时，发生了大的波动。不确定性的影响进行量化，显示如何特性的时间尺度的噪声引起的开关规模作为一个函数的两个耦合部分的实验之间的耦合。此外，我们的研究结果表明，在无噪声系统中切换的概率成反比的平方减少噪声强度振幅，呈现虚拟的切换概率是一个非常罕见的事件。我们的结果表明，传输噪声和耦合之间的相互作用也证实了通过模拟，这符合相当好的解析理论。
2017-10-11 cond-mat.stat-mech
Switching between memories in neural automata with synaptic noise
我们提出了一个随机神经自动机，其中活动波动和突触强度在不同的温度下演变，后者移动通过一组存储的模式。因此，该网络表现出各种检索阶段，包括一个描绘吸引子之间的连续切换。根据系统参数值，切换可以是随机的或更复杂的。
2005-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spin-transfer pulse switching: From the dynamic to the thermally activated regime
在单轴薄膜纳米磁体模型系统中，研究了热涨落对自旋转移开关的影响。将纳米磁体并入自旋阀纳米柱中，所述自旋阀纳米柱经受可变振幅和持续时间的自旋极化电流脉冲。两个物理制度是明确区分：长脉冲持续时间制度，其中发生逆转的自旋转移辅助热激活的能量障碍，和短时间的大脉冲幅度制度，其中的开关概率是由自旋角动量在电流脉冲。
2010-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Resonant Activation Phenomenon for Non-Markovian Potential-Fluctuation Processes
我们认为，由Doering和Gadoua的非马尔可夫潜在的任意更新过程所产生的开关模型的推广。对于马尔可夫切换过程，我们扩展了Doering和Gadoua的原始结果，给出了完整的描述的吸收过程。对于所有具有等待时间分布的一阶矩的非马尔可夫过程，我们得到了与马尔可夫情形相同的定性结果。然而，对于没有一阶矩的分布，平均首次通过时间曲线不表现出共振激活最小值。因此，我们来的猜想，共振激活的一般机制失败的波动过程广泛偏离马尔可夫。
2000-10-23 cond-mat.stat-mech
Fine-grid Simulations of Thermally Activated Switching in Nanoscale Magets
采用对Landau-Lifshitz-Gilbert方程进行数值积分的方法，研究了单畴纳米磁体在外加磁场快速变化时的动态响应.模拟可以解决纳米磁体内的磁化模式，并使用快速多极方法来有效地计算偶极-偶极相互作用。当外加磁场小于零温矫顽场时，热涨落在反转过程中起重要作用。在这种情况下，柱状纳米磁体被发现通过局部卷曲模式，涉及域壁的形成和传播反转。使柱子的末端变细以减少避极效应改变了所涉及的能量，但没有改变基本过程。开关时间的统计分布很好地描述了由独立的成核和随后的增长的区域反转磁化在两端的支柱。
2000-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Path integrals for stochastic hybrid reaction-diffusion processes
本文构造了随机混合反应扩散（RD）过程的路径积分，其中反应项依赖于随机切换环境的离散状态。我们继续通过空间离散化一个给定的RD系统，并使用旋量表示的环境状态，以获得晶格模型的路径积分。在大分子数的情况下，相应的连续路径积分作用量表示在一个有效的哈密顿量，它涉及一个浓度场$u(\x,t)$，$\x\in \R^d$，共轭场$v(\x,t)$，和$M$辅助共轭对$(c_m(t),ϕ_m(t))$，其中$M$是离散的环境状态的数量。变量$c_m(t)$确定样本路径在时间$t$暴露于第$m$环境状态的有效概率，其中$\sum_{m=1}^Mc_m(t)=1$。然后，我们考虑半经典（绝热）的限制$ε\rightarrow 0$，其中$ε^{-1}$确定的环境状态之间的切换率。我们展示了如何可以消除辅助变量，以产生一个单独的字段$u$和$v$的行动功能。相关的哈密顿量是扩散项和Perron或主特征值的函数线性算子，涉及的反应项和矩阵生成器的开关过程的总和。减少路径积分，然后用于导出一个功能的Hamilton-Jacobi方程的最小作用路径，并获得高斯噪声近似的随机混合RD系统的绝热极限。最后，通过考虑一个相应的RD主方程，构造了低分子数情况下的路径积分。现在有必要考虑两个噪声源，一个是由于开关环境，另一个是由于分子数的波动。
2021-10-14 cond-mat.stat-mech
Noise Induced Switching and Extinction in Systems with Delay
我们认为，噪声引起的切换率之间的稳定状态的耗散动力系统的延迟和噪声引起的灭绝率，这样的系统模型的人口动态。研究了一类系统，其演化依赖于前一时刻的动力学变量，且具有固定的时滞，我们称之为硬时滞。对于弱噪声，吸引子间切换和灭绝的速率是指数小的。找到这些率对数精度减少到变分问题。变分问题的解给出了切换或熄灭时遵循的最可能路径。我们证明了最可能路径的方程是因果的，并制定了适当的边界条件。小延迟相比，松弛率得到明确的一般结果。我们还发展了一个直接变分方法来找到率。我们发现解析结果与数值模拟的开关和消光率吻合得很好。
2014-10-15 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Asymmetric fluctuation-relaxation paths in FPU models
贝尔蒂尼、德·索尔、加布里埃利、乔纳-拉西尼奥和兰丁最近提出的一个理论预测了局部热力学平衡下非平衡系统某些可观测量的涨落-弛豫路径的时间不对称性。在Lepri，Livi和Politi的非平衡FPU- $\zb$模型中，我们发现了局部热流形式的波动-松弛路径的时间不对称性。
2005-10-04 cond-mat.stat-mech
Activation barrier scaling and crossover for noise-induced switching in a micromechanical parametric oscillator
我们探讨了参数驱动的微机械扭转振子中的涨落诱导开关。振荡器具有一个，两个或三个稳定的吸引子，这取决于调制频率。噪声诱导共存吸引子之间的转换。在分叉点附近，激活势垒被发现有一个幂律依赖于频率失谐的临界指数，与预测的普遍标度关系。在大失谐，我们观察到一个交叉到一个不同的幂律依赖与指数是设备特定的。
2006-09-15 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Resonant symmetry lifting in a parametrically modulated oscillator
我们研究了一个参数调制振荡器，它在调制频率的一半$ω_F$有两个稳定的振动状态。振荡器的波动导致状态间切换。一个相对较弱的附加场可以强烈地影响开关速率，因为它改变了开关激活能。场振幅的变化是线性的。当附加场频率$ω_d$为$ω_F/2$时，场使振动态的布居数不同，从而提高了态的对称性。如果$ω_d$不同于$ω_F/2$，则场以不同的频率调制状态布居，导致波动介导的波混合。对于欠阻尼振荡器，激活能的变化显示出作为频率的函数的特征共振峰。
2006-10-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Phase space path integral approach to the kinetics of black hole phase transition
本文利用相空间路径积分方法研究黑洞相变的状态切换动力学，通过推导 MSRJD 泛函和有效哈密顿量求解动力学路径，并分析了 RNAdS、Hawking-Page 及三重点处 Gauss-Bonnet 黑洞相变的具体动力学行为。
2024-05-07 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
