Spontaneous formation of synchronization clusters in homogenous neuronal ensembles induced by noise and interaction delays
在等随机扰动的可兴奋神经元延迟耦合的无结构系综中，自发形成的同步尖峰簇首次被证明。这种效应是相互作用延迟、噪声和单个神经元的兴奋性之间微妙相互作用的结果。集群的性质的时滞，噪声强度和突触强度的依赖关系进行了研究。
2012-01-30 nlin.AO nlin.PS q-bio.NC
Patched patterns and emergence of chaotic interfaces in arrays of nonlocally coupled excitable systems
我们公开了一类新的模式，称为修补模式，在阵列中的非本地耦合的可激发单元的吸引力和排斥力的相互作用。自组织过程包括形成两种类型的补丁，多数和少数的，其特点是均匀的平均尖峰频率。修补图案可以是时间周期性的、准周期性的或混沌的，由此混沌图案可以进一步发展由平均频率在多数修补和少数修补的平均频率之间的单元组成的界面。利用混沌和分岔理论，我们表明，混沌通常出现通过环面分裂，并确定二次分岔，引起混沌接口。结果表明，混沌修补模式的最大李雅普诺夫指数不衰减，而是收敛到一个有限的值与系统的大小。具有较小波数的补丁图案可能表现出混沌界面的扩散运动，类似于嵌合体的非相干部分。
2022-07-13 nlin.CD nlin.PS
Nonlinear waves on circle networks with excitable nodes
具有可激励节点动力学的复杂网络中非线性波的形成和传播是科学和工程领域的一个重要问题。在这里，我们提出了一个新的模型的Kuramoto型研究非线性波的产生和传播的圆形子图的复杂网络。在圆形网络上，在连续极限下，该模型等价于过阻尼的Frenkel-Kontorova模型。新的模型保持了扩散耦合Bär-Bürkenth模型等著名模型的基本特征，但简化了表达式，使解析分析成为可能。本文对圆形网络上的行波解进行了分类，并通过扰动分析和数值计算证明了其性质的普遍性。
2016-01-20 nlin.PS
Time-delayed feedback in neurosystems
在FitzHugh-Nagumo模型的框架下研究了时滞对两个耦合可兴奋神经元系统的影响。时滞可以发生在神经元之间的耦合或自反馈回路中。瞬时耦合神经元在白噪声影响下的随机同步可以通过局部时滞反馈来控制。通过适当选择延迟时间，可以增强或抑制同步。在时滞耦合神经元中，当时滞和耦合强度足够大时，神经元会产生反相振荡。延时自反馈的额外应用导致同步同相或反相振荡、突发模式或振幅死亡的复杂场景。
2008-09-05 nlin.PS
Dynamics of matrix coupled Kuramoto oscillators on modular networks: excitable behavior and global decoherence
本文研究双模块网络上的矩阵耦合 Kuramoto 模型，揭示相位调谐模块诱发的类可激发充放电动力学，以及局部高同步却全局失序的参数区域。
2024-06-13 nlin.PS physics.soc-ph
Pattern Formation in Excitable Neuronal Maps
Rashtrasant Tukadoji Maharaj Nagpur University（拉斯特拉桑特·图库多吉·马哈拉杰纳格浦尔大学）
研究揭示了耦合Chialvo图中环状和螺旋模式的形成机制及持续性行为，揭示了复杂动态与模式演化之间的深层联系。
2026-02-07 cond-mat.stat-mech nlin.CD nlin.PS
Thermo-optical spiking and mixed-mode oscillations in injected Kerr microcavities
该研究建立含热失谐的注入 Kerr 微腔模型，通过解析与数值模拟揭示热光脉冲、混合模式振荡和混沌尖峰，并分析延迟反馈对可激发性及局域态稳定的作用。
2024-12-03 nlin.PS physics.optics
Spatiotemporal instabilities and pattern formation in systems of diffusively coupled Izhikevich neurons
神经元通常在空间和时间上以促进波传播的惊人方式连接。因此，分析这些涌现的时空模式对于理解大脑活动的工作机制，特别是皮层活动的工作机制是非常必要的。在这里，我们提出了一个明确的数学分析，证实了数值结果，以确定和调查的时空，不均匀，出现由于不稳定的模式，在一个扩展的均匀的二维空间域，使用可兴奋的Izhikevich神经元模型。我们研究扩散的不稳定性，并进行分叉和不动点分析，以表征模式和它们的稳定性。然后，我们推导出解析振幅方程，建立反应扩散结构的活动。我们报告的出现不同的空间结构，包括六边形和混合型模式，通过提供一个系统的数学方法，包括相关的振荡，模式的变化和振幅波动的变化。我们的工作表明，时空行为的出现，通常发现在可兴奋的系统，有可能大大有助于扩散耦合的生物物理系统的研究。
2021-09-10 nlin.CD nlin.PS
Neuron-like spiking dynamics in the asymmetrically-driven dissipative photonic Bose-Hubbard dimer
我们在描述两个耦合非线性无源克尔腔的非对称驱动耗散光子玻色-哈伯德调光器模型中演示了类似神经元的尖峰动力学。尖峰动力学的出现是由于系统的可兴奋性。在这种情况下，相空间中的可激发偏移对应于场变量的时间演化中的尖峰。在我们的情况下，兴奋性介导的破坏的振荡状态在全球同宿分岔。在这种类型的兴奋性（称为I型）的周期的振荡状态发散时，接近分叉。超过这一点，系统表现出可激发的动态下施加适当的扰动。我们还表征了加性高斯噪声对尖峰动态的影响，表明对于给定的噪声强度值，系统经历了相干共振。
2022-03-21 nlin.PS physics.optics
The generation of diverse traveling pulses and its solution scheme in an excitable slow-fast dynamics
本文在可激发慢-快神经元均匀网络中研究行波脉冲的生成与传播，解析推导行波剖面条件，刻画脉冲对称性与波速，并通过改变参数揭示包络孤子、多峰解等多种脉冲的形成机制及平面波稳定性条件。
2022-07-28 nlin.CD nlin.PS
Statistical multi-moment bifurcations in random delay coupled swarms
我们研究了离散的，随机分布的时间延迟对自推进粒子耦合系统动力学的影响。对系统平均场近似的分歧分析表明，系统具有某些普遍特征的模式，这些特征取决于时间延迟分布的独特时刻。具体而言，我们表明，理论和数值计算，虽然简单的模式，如翻译，分叉改变稳定性的第一时刻的时间延迟分布的函数，更复杂的模式所产生的Hopf分叉依赖于所有的时刻。
2012-05-09 nlin.PS
Noise-dependent stability of the synchronized state in a coupled system of active rotators
我们考虑一个仓本模型的动力学的可激发系统由两个耦合的积极的旋转。根据耦合强度和噪声，两个转子可以处于同步或去同步状态。系统的同步状态是最稳定的中间噪声强度在这个意义上，所需的耦合强度，以deserminize系统是最大的，在这个噪声水平。通过数值计算和解析计算，我们评估了同步态和非同步态之间的相边界。
2008-02-08 nlin.CD nlin.PS
Influence of time-delayed feedback on the dynamics of temporal localized structures in passively mode-locked semiconductor lasers
在本文中，我们分析了光反馈对被动锁模环形激光器在时间局域结构下的动力学行为的影响。该激光系统由延迟微分方程系统建模，该延迟微分方程系统包括与激光腔和反馈回路相关联的延迟项。使用直接数值模拟和路径连续技术相结合，我们表明，反馈回路创建回声的主脉冲的位置和大小强烈依赖于反馈参数。我们证明，在长腔制度，这些回波可以连续取代主脉冲，这定义了它们的寿命。这种脉冲不稳定性机制起源于鞍结无限周期型的全局分叉。此外，我们表明，在噪声的影响下，稳定的脉冲表现出的行为特征的可激发系统的形式。此外，对于谐波的解决方案组成的多个均匀的脉冲每往返我们表明，如果脉冲的位置与另一个的回波相吻合，这些解决方案的稳定性的范围增加。最后，它表明，在这些共振，不同的解决方案的分支连接的倍周期分岔。
2022-03-04 nlin.PS physics.optics
Globally clustered chimera states in delay--coupled populations
我们已经确定了延迟耦合振子种群中存在全局聚集的嵌合态，并发现这些状态可以周期性地，非周期性地呼吸，并成为不稳定的依赖于耦合延迟的值。我们还发现，耦合延迟引起的频率抑制的deserminized组。我们为上述结果提供了数值证据和理论解释，并讨论了所观察到的现象的可能应用。
2009-05-12 nlin.AO nlin.PS
Time-delayed Spatial Patterns in a Two-dimensional Array of Coupled Oscillators
研究了时滞对二维耦合相位振子相位组态的影响。每个振子被允许与位于有限半径内的相邻振子相互作用，该半径作为本研究的控制参数。研究发现，距离相关的时间延迟诱导各种图案，包括旅行辊，方形和菱形图案，螺旋形，和目标。我们分析了新兴模式的稳定性边界，并简要指出了这种时间延迟模式可能的经验含义。
2002-10-17 nlin.AO nlin.PS
Clustered chimera states in delay coupled oscillator systems
我们研究了在一个时间延迟和空间非本地的方式耦合在一个环的相同的相位振荡器的“嵌合体”状态。我们发现了新的“簇状嵌合体”状态，具有空间分布的相位相干性，通过与反相中的相邻相干区域的不相干性分离。通过求解平均场的广义泛函自洽方程，进一步证明了这种时滞诱导的相位聚簇的存在。我们的研究结果突出了团簇形成，可能会发现更广泛的实际应用的额外机制。
2008-03-25 nlin.AO nlin.PS
Delay-induced patterns in a two-dimensional lattice of coupled oscillators
我们展示了如何在具有非均匀耦合延迟的耦合振子的二维晶格中创建各种稳定的时空周期图案。引入了一种“混合色散关系”，它允许在大延迟的限制下解析地研究时间周期模式的稳定性。使用FitzHugh-Nagumo耦合神经元以及耦合极限环（Stuart-Landau）振荡器的结果说明。
2014-01-10 math.DS nlin.CD nlin.PS
Delay dynamics of neuromorphic optoelectronic nanoscale resonators: Perspectives and applications
随着最近使用人工智能（AI）的应用呈指数级增长，开发高效和超快的类脑（神经形态）系统对未来的信息和通信技术至关重要。虽然使用神经网络的计算机算法实现人工智能系统正在迅速兴起，但科学家们只是在开发人工大脑的硬件元件，特别是神经形态微芯片方面迈出了第一步。在这篇综述文章中，我们提出了目前的状态的神经形态光子电路的基础上形成的纳米双势垒量子阱共振隧穿二极管的固态光电振荡器。我们地址，实验和理论上，最近开发的人工固态神经元微芯片的延迟扰动的关键动态特性，并描述其在神经活动和再生记忆的研究中的作用。本文综述了近年来我们在人工神经元的可兴奋和延迟动力学特性方面的研究工作，包括全或无反应、基于棘波的数据编码、存储、信号再生和信号愈合。此外，这些神经形态微芯片的神经反应显示所有的签名扩展的时空局域结构（LS）的光，这是在这里详细审查。通过利用LS的耗散性质，我们展示了在高速和短瞬变的光数据重构和时钟和定时中的潜在应用。在这篇文章中回顾的结果是在未来的高速脑启发的光存储器和神经形态计算的高性能光电子器件的发展的关键使能因素。
2017-09-16 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
