Power fluctuations in a driven damped chaotic pendulum
本文研究了受驱动阻尼单摆的功率波动。当摆的运动是混沌的时,由驱动力提供的平均功率仅在无限长的时间段内等于平均耗散功率。我们测量在等于驱动力周期的时间内所提供的功率的波动。负功率波动发生,我们估计其概率。在混沌状态下,功率分布的直方图是宽的和连续的,尽管有界。对于不太靠近分布边缘的幂值,Gallavotti和Cohen的波动定理近似满足。
2001-06-13 nlin.CD
Turbulence Driven by a Deterministic Chaotic Dynamics
在充分发展湍流的惯性范围内,我们用一个具有普遍行为的迭代么模映射来模拟顶点网络动力学。建立了速度和局域能量耗散的一对关联函数的惯性范围反常标度,这是由于当Feigenbaum吸引子失去稳定性时幺模映射的混沌行为.由Feigenbaum常数$η$确定的Kolmogorov谱的反常指数比实验中观察到的要大。
2000-02-04 nlin.CD
Gibbs attractor: a chaotic nearly Hamiltonian system, driven by external harmonic force
一个混沌自治Hamilton系统,在小阻尼和小外力的扰动下,谐地依赖于时间,可以获得一个性质类似于正则分布的奇异吸引子--Gibbs吸引子.在这样的系统中的能量的演化可以被描述为能量扩散。对两自由度非线性Pullen-Edmonds振子,用解析和数值方法研究了Gibbs吸引子的性质及其对扰动参数的依赖性。
2003-09-08 nlin.CD
Chaotic Dynamics of a Nonlinear Ring Cavity Driven by an External Multi-frequency Signal
研究了在多频信号激励下填充立方相非线性介质的环形腔的复杂动力学问题。为了描述包络振幅的动力学,导出了耦合Ikeda映射系统。给出了双频外信号情况下的数值仿真结果。预计在这些数值模拟中观察到的复杂动力学对于其他物理系统来说是特有的,这些物理系统可以被视为由外力驱动的非线性谐振器。
2005-03-08 nlin.CD
Divergence of the Chaotic Layer Width and Strong Acceleration of the Spatial Chaotic Transport in Periodic Systems Driven by an Adiabatic ac Force
我们首次证明了哈密顿系统中的{ \it弱}扰动可以导致任意{ \it宽}的混沌层和{ \it快}的混沌输运.这种{ \it generic}效应发生在任何受足够慢的交流力作用的空间周期性哈密顿系统中。我们解释它,并开发一个明确的理论层的宽度,在模拟中验证。讨论了混沌空间输运以及在粒子表面扩散、阈值器件等方面的应用。
2005-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech nlin.CD
Oscillatory and chaotic pattern dynamics driven by surface curvature
Graduate School of Arts and Sciences, The University of Tokyo(东京大学大学院人文社会系研究科);Universal Biology Institute, The University of Tokyo(东京大学综合文化研究科全球生物学研究所)
通过弱非线性分析和数值模拟,研究了表面曲率如何驱动斑图从静态转变为传播、振荡甚至混沌动力学。
2024-03-26 nlin.CD nlin.PS physics.bio-ph
Bichromatically driven double well: parametric perspective of the strong-field control landscape reveals the influence of chaotic states
这项工作的目的是了解混沌状态在涉及强场的控制问题中的影响。为此,我们数值构建和研究强场控制景观的双色驱动双井。一种新的措施的基础上相关的Floquet态和初始相空间相干态的准能量的参数运动之间的重叠强度被用来构建和解释的景观功能。“墙”没有控制,强大的领域之间的相对相位的变化下,被认为是控制景观和涉及混沌Floquet状态的多级相互作用。
2008-03-21 nlin.CD
Observation of chaotic beats in a driven memristive Chua's circuit
本文提出了一种实现有源三段分段线性磁通控制忆阻器动作的时变电阻电路。以此作为非线性,实现了一个驱动蔡氏电路。在适当的参数选择下,观察到了该电路中的混沌拍频现象。忆阻器充当混沌时变电阻器(CTVR),在较不导电的关断状态与较导电的接通状态之间切换。这种混乱的切换是由驱动蔡氏电路的动态,其中忆阻器是一个组成部分。拍频的发生本质上是由于忆阻器辅助电路的自振荡和外部驱动正弦强制的相互作用。在忆阻器切换的频率和外力的频率的轻微调谐/失谐时,发生相长和相消干涉,导致电路变量的振幅的恢复和崩溃,我们称之为混沌拍频。数值模拟和Multisim建模以及统计分析已经进行了观察,以及理解和验证的机制,导致混沌拍。
2010-08-27 nlin.CD
The Origin of Non-chaotic Behavior in Identically Driven Systems
最近,人们发现,由相同的随机噪声驱动的不同的物理系统在很长一段时间后的行为完全相同。这也表明,这是一个有限精度的数值实验的结果。在这里,我们表明,非混沌行为的起源在于这些系统的吸引子的结构不稳定性改变到一个稳定的不动点足够强的驱动。我们看到这是真实的,在所有的系统研究的文献。因此,我们肯定,在混沌系统中,同步不可能只通过添加噪声,除非噪声破坏了奇异吸引子,系统不再是混沌的。
1995-05-12 chao-dyn nlin.CD
Synchronization of chaotic systems driven by identical noise
分析了由相同随机力驱动的系统系综从混沌到非混沌的转变和同步。研究了在含时势场中有摩擦运动的粒子系综在全同噪声驱动下的同步现象。得到了系统从混沌向非混沌转变的参数阈值,分析了系统的李雅普诺夫指数和粒子系综电流的功率谱密度与系统非线性和驱动力强度的关系.
1999-05-28 chao-dyn math.DS nlin.CD
Dynamical trapping and chaotic scattering of the harmonically driven barrier
本文详细分析了单驱动方势垒的经典非线性动力学。该系统表现出动力学捕获,这与相空间中稳定岛的存在有关。由于KAM结构的不稳定周期轨道,驱动势垒是一个混沌散射体,并在稳定岛附近显示出散射轨迹的粘性。一个适当的准备合奏的传输功能产生的结果是非常相似的隧道共振的量子力学制度。然而,这些共振的起源是不同的经典制度。
2008-12-31 nlin.CD
Designer dynamics through chaotic traps: Controlling complex behavior in driven nonlinear systems
动力系统的控制方案通常涉及稳定不稳定的周期轨道。在本文中,我们介绍了一种新的控制范式,涉及“陷阱”的动态任意接近任何期望的轨迹。这是通过应用于驱动非线性系统的输入信号的状态相关的动态选择来实现的。捕获过程的一个新特性是信号以混沌序列变化:混沌诱导秩序的表现。控制方案的简单性使其易于在实验系统中实现。
2015-12-07 nlin.CD q-bio.TO
A super-Ohmic energy absorption in driven quantum chaotic systems
我们考虑辛对称类驱动混沌系统的能量吸收。根据我们的微扰计算,在演化的初始阶段,能量随时间的增长可以比线性增长更快。这似乎是自旋轨道相互作用下无序系统中弱反定域的模拟。我们的分析结果也证实了数值计算的辛量子踢转子。
2004-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Noise-driven Topological Changes in Chaotic Dynamics
噪声以定量和定性的方式改变混沌系统的行为。为了研究这些修改,目前的工作比较的拓扑结构的确定性洛伦兹(1963)吸引子与随机扰动的版本。确定性吸引子是众所周知的“奇怪”,但它是冻结在时间。当受乘性噪声驱动时,洛伦兹模型的随机吸引子(LORA)随时间演化。代数拓扑学揭示了这种进化中最显著的影响。为了研究近似LORA的快照的拓扑结构,我们使用分支流形分析通过同源性(BraMAH)-一种技术,最初介绍了确定性混沌流的拓扑结构的特征-这是在这里扩展到非线性噪声驱动的系统。针对不同时刻的驱动噪声的固定实现来执行分析。结果表明,LORA的演变包括急剧的转变,出现拓扑临界点。
2021-08-02 nlin.CD
Energy diffusion in strongly driven quantum chaotic systems
研究了量子混沌系统在与时间谐相关的微扰作用下的能量演化,在大微扰情况下,根据费米黄金律计算的跃迁率超过微扰频率.结果表明,能量演化保留了其扩散特征,扩散系数与扰动的大小和态密度的平方根渐近成正比。数值计算结果与理论分析相吻合。这意味着在经典极限$\hbar \to 0$下能量扩散和能量吸收不存在量子-经典对应关系。
2005-04-14 nlin.CD
Data-Driven Modeling and Forecasting of Chaotic Dynamics on Inertial Manifolds Constructed as Spectral Submanifolds
提出利用谱子流形(SSM)降低混沌系统维度的数据驱动方法,SSM作为低维惯性流形能准确预测短期混沌动力学并重现长期统计特征,在多个模型及屈曲梁实验中验证了其预测能力。
2024-02-14 math.DS nlin.CD
Chaotic solitons in driven sine-Gordon model
在一维标量场理论中,静态孤子的轮廓满足与多维力学中虚粒子轨迹相同的方程。我们认为,孤子的结构和性质有本质的不同,如果各自的机械运动是混沌的。这种情况发生在多场模型和具有空间依赖势的模型中。我们使用单场sine-Gordon模型在外部狄拉克梳状势中说明我们的发现。首先,我们证明了不同的“混沌”孤子的数量与它们的长度呈指数增长,并且增长率与力学系统的拓扑熵有关。其次,稳定孤子的场值形成一个分形,我们计算了它的盒维数。第三,我们证明了分形中场值的分布与类似力学系统的度量熵有关。
2020-07-06 hep-th math.DS nlin.CD
Chaotic and ballistic dynamics in time-driven quasiperiodic lattices
研究了基于Fibonacci序列的受驱动准周期晶格中经典粒子的非平衡动力学。我们发现了一个复杂的瞬态动力学的超长弹道飞行在不同的速度。我们讨论了这些瞬变是如何引起的,可以理解的准周期晶格的块分解的层次。比较的情况下,周期性和完全随机化的格子。
2016-02-03 nlin.CD physics.class-ph physics.comp-ph
Chaotic spin-dependent electron dynamics in a field-driven double dot potential
研究了双点势中电子在自旋轨道耦合和恒定外磁场作用下的非线性经典动力学。结果表明,由于自旋轨道耦合,能量可以从自旋转移到轨道运动。这自然会加热轨道运动,由于系统相空间中分界线的存在,导致电子在点之间运动。结果表明,依赖于自旋轨道耦合的强度和系统的能量,电子轨道运动经历了一个过渡,从规则的混沌制度。
2011-10-30 nlin.CD
Pumping angular momentum by driven chaotic scattering
在一个特定的模型中研究了具有内部自由度的混沌散射和产生角动量定向输运的可能性,该模型是一个磁偶极子在空间紧凑区域内的周期调制磁场中运动。我们表明,该系统是一个不规则的散射体在其参数空间的大部分。此外,如果所有时空对称性都被打破,则会发生质量和角动量的定向输运。相应电流的敏感参数依赖性包括频繁的符号反转。任何一个量的零点都意味着另一个量的唯一出现,因此特别引起角动量分离,而没有质量输运,这是自旋极化电流的经典模拟。
2008-04-29 nlin.CD
The Upward-Driven Disk, a Steadily Forced Chaotic Pendulum
本文介绍一种由乐高制成的向上驱动圆盘混沌摆装置,其悬挂点受持续向上驱动力而变化,可呈现旋转、周期或混沌运动,并模拟简化洛伦兹方程,作为混沌现象的直观类比。
2025-05-23 nlin.CD physics.class-ph
Stochastic differential equations driven by deterministic chaotic maps: analytic solutions of the Perron-Frobenius equation
我们考虑离散时间动力系统的线性松弛动力学,由确定性混沌力驱动。通过在小时间尺度参数下的微扰展开,从Perron-Frobenius方程出发,导出了在时间尺度分离参数的首阶对Fokker-Planck方程的修正.以N阶Chebychev映射产生的驱动力为例,给出了方程的分析解。首阶校正量对于N = 4是通用的,但对于N=2和N=3是不同的。我们还研究了扩散耦合切比雪夫映射作为驱动力,强相关性可能会阻止收敛到高斯极限行为。
2018-04-26 math.CA math.DS nlin.CD
Chaotic Antiferromagnetic Nano-Oscillator driven by Spin-Torque
我们从理论上描述了基于自旋力矩驱动的各向异性反铁磁动力学元件的太赫兹纳米振荡器。我们考虑自旋电流的极化方向垂直于沿各向异性易磁化轴外加的外磁场的情况。我们确定域的参数空间(场,电流)的振荡器演示混沌动力学。混沌制度的特点进行了分析,使用传统的技术,如频谱的李雅普诺夫指数。我们表明,在自旋翻转过渡附近的混沌外观的阈值电流是特别低的。在这个区域,我们详细考虑了当电场固定,电流密度增加时混沌出现的机制。我们表明,混沌的出现之前,由一个政权的准周期动力学的表面上的两个频率的环面在相空间中产生的Neimark-Sacker分岔的结果。
2021-04-19 cond-mat.str-el nlin.CD
Breaking time reversal symmetry in chaotic driven Rydberg atoms
本文研究了氢原子在椭圆极化微波场驱动下的里德堡态动力学,并考虑了可能存在的附加静态电场。我们集中讨论共振弱场的效应--其频率接近于原子核周围电子的开普勒频率--它基本上不产生原子电离,而是完全混合了主量子数固定的类氢流形内的各种状态。对于足够小的场,微扰方法(在经典和量子力学中)是相关的。对于某些配置的字段,经典的长期运动(即演化的椭圆形电子轨迹的时间)被证明是占主导地位的混乱。改变静态场相对于微波场极化方向的取向,可以研究广义时间反演对称性破缺对能级统计特性的影响。
2000-02-10 nlin.CD
Characterization of a periodically driven chaotic dynamical system
我们讨论了如何描述一个混沌动力系统的行为取决于一个参数,随时间周期性变化。特别是,我们研究的可预测性时间,相关性和平均响应,通过定义一个本地的时间版本,这些数量。在与参数的时间周期变化相关的时间尺度比“内部”时间尺度大得多的系统中,局部量强烈地依赖于周期的相位。在这种情况下,标准的全局量可能会给出误导性的信息。
1996-05-28 chao-dyn cond-mat nlin.CD
Stochastic modeling of spreading and dissipation in mixed-chaotic systems that are driven quasistatically
我们分析了一个具有混合混沌相空间的系统的能量扩散,其控制参数(或慢自由度)准静态变化。为了演示的目的,我们考虑限制性三体问题,其中两个中心恒星之间的距离是调制由于他们的开普勒运动。如果系统具有硬混沌特征,则可以预期扩散扩散,其系数可以使用线性响应(Kubo)理论估计。但对于混合相空间,混沌海是多层的。因此,它成为一个挑战,找到一个强大的程序,将粘性动力学转化为一个随机模型。我们提出了一个庞加莱排序方法,减少了多维运动到一维随机行走的影响空间。我们测试粘性和传播速度之间的隐含关系。
2022-05-08 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Random templex encodes topological tipping points in noise-driven chaotic dynamics
随机吸引子是随机扰动的确定性混沌动力系统的时间演化拉回吸引子。这些吸引子具有随时间变化的结构,并且最近已经使用{ \sc BraMAH}细胞复合物及其同源群表征。这种描述已经被进一步改进为它们的确定性对应物,通过赋予细胞复合体有向图,其编码复合体中的细胞被相空间中的流访问的顺序。templex是由复数和有向图形成的数学对象;它提供了确定性混沌吸引子的更精细描述,并允许它们的准确分类。在一个确定性的框架中,templex的有向图在所有时间内连接单个复合体中的细胞。在这里,我们介绍一个templex的随机版本。在随机templex中,每个随机吸引子的快照都有一个复合体,并且有向图连接连续细胞复合体的生成元或“洞”。临界点出现在一个随机的templex中,作为其运动中的孔的剧烈变化,即它们的诞生,分裂,合并或死亡。本文引入并计算了噪声驱动的Lorenz系统的随机吸引子(LORA)的随机模。
2022-12-29 nlin.CD
Nonlinearly driven transverse synchronization in coupled chaotic systems
研究了耦合混沌映射的同步跃迁。根据与单个地图相关联的线性与非线性不稳定机制的相对权重,可能发生两种不同的过渡情况。当只考虑两个映射时,我们总是发现混沌同步的临界耦合$ε_l$可以通过横向李雅普诺夫指数$λ_T$的消失在线性分析中预测。然而,由线性或非线性机制驱动的过渡之间的主要差异揭示了向同步状态的瞬态的动态。作为扩展系统的一个典型例子,考虑了一维幂律耦合混沌映射格。在这个高维模型中,有限振幅不稳定性可能对相变有显著的影响。对于强非线性指数发散的同步时间与链长可以观察到以上$ε_l$,尽管横向动力学是稳定的,对无穷小扰动在任何时刻。因此,跃迁发生在耦合$ε_{nl}$明显大于$ε_l$的情况下,其起源本质上是非线性的。线性驱动的转变是连续的,可以描述在平均场的结果与长程相互作用的非平衡相变。而非线性机制主导的相变则呈现出不连续性。
2005-04-06 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Data-driven modeling of the chaotic thermal convection in an annular thermosyphon
在过去的十年中,从数据中识别准确且可解释的低阶模型重新引起了人们的兴趣。在本工作中,我们说明了降维和稀疏系统识别技术的结合使用如何使我们能够获得二维环形热虹吸管中混沌热对流的准确模型。以Lorenz系统的推导为指导,首先利用动态模式分解将使用高保真计算流体动力学求解器模拟的混沌热对流动力学嵌入到低维空间中。在回顾了降阶模型应该表现出的物理特性后,使用SINDy识别了后者,SINDy是一种越来越流行和灵活的框架,用于从数据中识别非线性连续时间动态系统。所识别的模型非常类似于典型的洛伦兹系统,具有类似的结构,并表现出相同的物理性质。最后,扩展到其他流配置或不控制进行了讨论。
2020-06-02 nlin.CD physics.flu-dyn
Hidden timescale in the response of harmonically driven chaotic systems
线性响应理论将系统的响应与其波动的功率谱联系起来。然而,在现实模型中的外部驱动的响应表现出明显的非线性模糊的谱线形状。考虑到一个驱动的Bose-Hubbard三聚体模型,我们找出了控制这种涂抹效应的隐藏时间尺度。与传统观点相反,费米黄金法则在预测跃迁的非线性宽度时失败得很惨。相反,如果系统有一个经典极限,隐藏时间尺度的确定需要考虑潜在的经典相空间动力学。
2016-03-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Data-Driven Forecasting of High-Dimensional Chaotic Systems with Long Short-Term Memory Networks
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
提出了一种基于长短期记忆(LSTM)递归神经网络的高维混沌系统预测方法。所提出的LSTM神经网络在其降阶空间中执行高维动力系统的推理,并且被证明是其吸引子的一组有效的非线性逼近器。我们展示了LSTM的预测性能,并将其与从Lorenz 96系统,Kuramoto-Sivashinsky方程和原型气候模型获得的时间序列中的高斯过程(GP)进行了比较。在所有考虑的应用中,LSTM网络在短期预测准确性方面都优于GP。提出了一种混合架构,用平均随机模型(MSM-LSTM)扩展LSTM,以确保收敛到不变测度。这种新的混合方法是完全数据驱动的,并扩展了LSTM网络的预测能力。
2019-09-19 cs.LG nlin.CD physics.comp-ph
Rate of energy absorption for a driven chaotic cavity
研究了d维混沌腔对周期驱动的响应。我们的动机是由较早的研究在原子核中的单体耗散,也由预期的介观应用。为了计算由于约束势随时间变化的变形引起的能量吸收率,我们引入了一个改进的壁面公式。我们的公式考虑到一类特殊的变形在零频率极限下不会引起加热。我们还导出了介观版本的德鲁德公式,并解释说,它可以被视为我们的计算的一个特殊的例子。具体地说,我们考虑了一个由含时均匀磁场诱导的电动势驱动的量子点。
2000-12-20 cond-mat.mes-hall nlin.CD nucl-th
Effective long-time phase dynamics of limit-cycle oscillators driven by weak colored noise
本文导出了一个有效的白噪声朗之万方程,它描述了弱稳态色噪声作用下极限环振子的长时间相位动力学。有效的漂移和扩散系数给出的振荡器的相位灵敏度和噪声的关联函数,并明确计算的振荡器与正弦相位灵敏度函数驱动的两个典型的有色高斯过程。利用几种类型的随机或混沌噪声的数值模拟的结果进行了验证。由混沌噪声驱动的振子的漂移和扩散系数表现出与振子频率的反常依赖关系,反映了混沌噪声特有的功率谱。
2010-05-26 nlin.CD
Chaotic Bloch oscillations in dissipative optical systems driven by a periodic train of coherent pulses
本文研究 Kerr 非线性光学系统对周期相干脉冲的响应,揭示脉冲周期与 Bloch 振荡周期共振增强效应,并证明大幅脉冲通过倍周期分岔级联诱发时空混沌 Bloch 振荡。
2022-12-24 nlin.CD physics.optics
Bifurcation analysis and chaos control of periodically driven discrete fractional order memristive Duffing Oscillator
离散分数阶混沌系统扩展了记忆能力,以捕捉物理系统的离散性质。本文研究了忆阻离散分数阶混沌系统。利用分岔图和相空间构造研究了系统的动力学行为。该系统具有分数阶$0.465<n<0.562$混沌特性。系统在不同值下的动态特性使其可用作开关。控制器被开发用于跟踪控制两个系统到不同的轨迹。仿真结果验证了所设计控制器的有效性
2019-03-20 nlin.CD
Data-Driven Prediction of Chaotic Transition in Periapsis Poincaré Maps
University of Texas at Arlington(德克萨斯大学阿灵顿分校);Kyushu University(九州大学)
本文提出基于动态模式分解的近拱点皮卡尔映射混沌转变预测方法,通过局部和全局变形映射实现快速轨迹预测,展示了数据驱动建模在航天动力学中的应用价值。
2026-03-03 astro-ph.IM nlin.CD
Driven chaotic mesoscopic systems, dissipation and decoherence
受驱动混沌系统在介观物理学、核物理、原子物理和分子物理中都有重要的研究意义。这样的系统[坐标$(Q,P)$ ] $ tend to absorb energy. This irreversible effect is known as dissipation. "Driving" means that a parameter $ x $ is changed in time. More generally, $ x $ may be a dynamical variable. In such case the interaction of $(x,p)$ with the environmental degrees of freedom $(Q,P)$导致退相以及耗散。我们介绍了一个一般框架的耗散和退相的分析,我们澄清了紧密的联系,最近的研究量子不可逆性(也被称为“Loschirtecho”或“保真度”的量子计算)。具体的模型系统,将被提出:粒子在一个盒子里移动的墙壁驱动,和粒子在一个盒子/环驱动的电动势。这两个例子与核摩擦和介观电导的研究有关。
2004-03-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Characterizations of prethermal states in periodically driven many-body systems with unbounded chaotic diffusion
我们介绍了定义良好的表征预热状态在现实的周期性驱动的多体系统与无界混沌扩散的动能。这些系统是周期性转动的转子相互作用的阵列,是多体混沌理论的典范模型。我们表明,在这些系统中的预热状态是很好地描述了一个广义吉布斯系综基本上基于平均哈密顿量。后者是预热态的准守恒量,系综由态的温度表征。导出了该温度的显式精确表达式。此外,使用参数的基础上的混沌理论,我们表明,寿命的prethermal状态是指数长的温度的倒数。我们的分析结果,特别是那些的温度和寿命的预热态,同意与数值观测。
2019-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Adjoint Sensitivities of Chaotic Flows without Adjoint Solvers: A Data-Driven Approach
Imperial College London(帝国理工学院);The Alan Turing Institute(艾伦·图灵研究所);Politecnico di Torino(都灵理工大学)
提出一种数据驱动的伴随敏感性分析方法,利用参数感知回声状态网络及其伴随形式计算混沌流长时间平均梯度,无需代码特定伴随求解器,并在典型混沌系统上验证了其准确性。
2024-04-18 cs.LG nlin.CD
Heart Rate Variability Series is the Output of a non-Chaotic System driven by Dynamical Noise
本研究提出一种基于二维相空间含噪声均方位移渐近增长率的方法框架,验证并应用于真实HRV序列,发现其由动态噪声驱动的规则系统生成,推翻了心血管系统混沌的早期结论。
2024-04-17 eess.SP nlin.CD
Period-doubling route to chaos in driven impulsive systems
本文研究了由混沌系统驱动的脉冲微分方程的动力学行为。我们严格证明了,同样的驱动,响应脉冲系统也是混沌的。我们的结果是基于存在的灵敏度和无穷多个不稳定的周期运动。理论结果得到了仿真的支持。
2018-06-26 math.DS nlin.CD
Driven dust-charge fluctuation and chaotic ion dynamics in the plasma sheath and pre-sheath regions
本文利用h-PIC-MCC模拟研究尘埃等离子体鞘层与预鞘层中由紫外辐射驱动的尘埃电荷涨落,证明其可诱发离子动力学的混沌振荡。
2022-12-29 nlin.CD physics.plasm-ph
Pattern generation and symbolic dynamics in a nanocontact vortex oscillator
利用动力系统的混沌或内在非线性行为是发展非传统信息处理技术的一个有前途的途径。然而,尽管有许多理论和实验证据表明纳米磁性系统中磁化动力学的非线性行为,但尚未尝试利用自旋电子器件中的这些特征。在这里,我们提出了在这个方向上的第一步,揭示和表征的模式和符号动力学源自实验产生的非线性混沌时间分辨电信号的nanocontact涡旋振荡器(NCVO)。我们使用先进的过滤方法解离非线性确定性图案的热波动,并表明混沌的出现结果在不可预测的交替控制的NCVO的核心极性切换的简单的振荡模式。与相空间重构技术,我们执行的时间序列的符号分析,以评估在混沌政权的复杂性和熵产生的水平。我们发现,在它的无公度区域的中心,它可以表现出最大的熵和复杂性。这表明NCVOs是有前途的非线性纳米级熵源,可以用于信息处理。
2019-09-18 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.app-ph
Chaotic Phase Synchronization in Bursting-neuron Models Driven by a Weak Periodic Force
我们研究了一个神经元模型在弱周期力作用下的混沌脉冲-爆发行为。该模型表现出两种类型的振荡具有不同的特征时间尺度,即,长时间尺度和短时间尺度。观察到几种类型的相位同步,例如单个尖峰和力的一个周期之间的1:1相位锁定,以及在突发的慢振荡周期和力的l个周期之间的1:1相位锁定。此外,具有混沌放电模式的尖峰爆发振荡可以与周期力同步。这种类型的相位同步是从单位圆上的一组点的位置检测到的,单位圆上的一组点的位置由每个尖峰时间处的周期性力的相位确定。我们表明,这种检测方法是有效的多时间尺度的系统。由于短时间尺度和长时间尺度的同时存在,在向混沌相位同步的转变点附近发现了两个特征现象。一个现象表明,连续的相位滑移之间的平均时间间隔表现出幂律缩放对驱动力的强度和缩放指数的驱动力强度的变化有一个不平滑的依赖。另一个现象表明,仓本的序参量在过渡前表现出逐步行为的驱动力强度的函数,相反的平滑过渡的模型与一个单一的时间尺度。
2012-06-28 nlin.CD
A study on bifurcation diagrams in relation to synchronisation in chaotic systems
我们数值研究了一些3-D动力系统,表现出完全同步以及广义同步(GS),这些系统可以方便地划分成等价类,促进研究每个类内的分岔图(BD)。我们演示了如何BD可能有助于评估GS的鲁棒性,并在预测的驱动系统的性质,知道BD的驱动系统,反之亦然。我们扩展的研究,包括两个不同的等价类的元素之间的可能的GS采取的例子罗斯勒驱动的洛伦兹系统。
2007-04-25 nlin.CD
Energy diffusion in strongly driven quantum chaotic systems: Role of correlations of the matrix elements
研究了量子混沌系统在简谐依赖于时间的微扰作用下的能量演化,在大微扰情况下,根据费米黄金律(FGR)计算出的跃迁率接近或超过微扰频率.对于这种情况下的随机非相关矩阵元素的哈密顿模型表明,能量演化保持其扩散特性,但扩散速率的增加速度慢于扰动幅度的平方,从而破坏了经典极限$\hbar \to 0$中的能量扩散和能量吸收的量子-经典对应。从第一原理(普伦-埃德蒙兹振荡器的量子模拟)建立的模型进行的数值计算表明,不断变化的能量分布,除了扩散组件,包含一个弹道的能量分散,是成比例的时间的平方。该分量来源于符号相关的矩阵元素链,如果矩阵元素的符号随机化,则该分量消失。弹道组件的存在下正式扩展的适用性FGR的非微扰域和恢复量子经典对应。
2006-12-28 nlin.CD
Chaotic diffusion in multi-scale turbulence
本研究提出多波数映射框架,分析多尺度湍流中波粒共振驱动的混沌扩散,发现大尺度分量主导偏离准线性理论,且小尺度分量增多时趋于准线性预测。
2025-04-21 nlin.CD physics.plasm-ph
AI-Lorenz: A physics-data-driven framework for black-box and gray-box identification of chaotic systems with symbolic regression
Brown University(布朗大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
提出AI-Lorenz物理-数据驱动框架,结合神经网络与符号回归,从含噪稀疏数据中辨识混沌系统微分方程,并在Lorenz、六维超混沌及Sprott系统中验证有效性。
2023-12-21 cs.LG nlin.CD physics.comp-ph
Tunneling And The Onset Of Chaos In A Driven Bistable System
我们研究的相干传输隧道和扩散运输通过经典的混沌相空间区域之间的相互作用,因为它是反映在Floquet频谱的周期性驱动的四次双井。隧道分裂的半经典制度的数值精度很高,并确定了相应的双重态的经典相空间的混沌或规则区域的关联量化的Husimi分布与混沌层沿分界线的重叠。我们发现这两个量之间有很强的相关性。它们显示出数量级的增加,因为井之间的混沌扩散开始主导经典动力学。我们讨论这种相关性的半经典解释。
1993-10-28 chao-dyn nlin.CD
Data-driven characterization of spatiotemporal chaos using ensemble reservoir computing
School of Physical Science and Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学物理科学与技术学院);State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室)
本文提出了一种基于集成的多plex局部回授计算方法,用于表征时空混沌,通过集成学习提高预测鲁棒性并量化预测不确定性,揭示不确定性包含直接动力学信息,支持冻结随机图案中冻结位置的识别,缺陷混沌扩散中缺陷扩散系数的估计,以及完全发展湍流中混沌强度的表征。
2026-04-14 nlin.CD
Consistency in the driven butterfly
研究了混沌Lorenz模型在混沌和色噪声信号驱动下响应的一致性。介绍了一种测量方法,用于在响应系统的不同初始条件下开始重复应用相同驱动信号时系统中响应的一致性。在动力学相空间中,根据局部条件李雅普诺夫指数分析了响应的收敛性。局部条件李雅普诺夫指数对驱动信号的依赖性,以及依赖于驱动信号强度的多个一致性盆地的存在。
2007-03-05 nlin.CD
Programmable ultra-broadband photonic chaos platform enabled by microwave-chaos-driven electro-optic frequency combs
State Key Laboratory of Optical Field Manipulation Science and Technology, Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院光电技术研究所光场操控科学与技术重点实验室);Research Center on Vector Optical Fields, Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院光电技术研究所矢量光学场研究中心);Tianfu Xinglong Lake Laboratory(天府兴隆湖实验室);College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学材料科学与光电技术学院)
通过微波混沌驱动电光频率梳,实现可编程超宽带光子混沌平台,展示高带宽光子混沌和高效决策应用。
2026-01-04 nlin.CD physics.optics
Stability index for chaotically driven concave maps
本文研究了由双曲基映射S(如baker映射或Anosov曲面同态)驱动的斜积系统,在区间[0,a]上具有简单凹纤维映射h(x)=g(θ)tanh(x),其中g(θ)是由基映射驱动的因子.纤维吸引子是一个上连续函数的图形。对于函数g的许多选择,k有一个零的剩余集,但k>0几乎处处w.r. t。S^(-1)的Sinai-Ruelle-Bowen测度。在这种情况下,我们用局部指数Γ(θ):= \lim_{n\to\infty} 1/n log g_n(θ)和Λ(θ):= \lim_{n\to\infty} 1/n \log来估计系统的全局吸引子(即系统的子图)在所有正则点(θ,0)处的稳定性指数|D_u S^{-n}(θ)|以及与S^(-1)和g有关的某个热力学压力函数的正零点s_*。(In在排队论中,s_* 的一个类比称为Loyne指数。Podvigina和Ashwin在2011年引入了稳定性指数,以量化吸引力盆地的局部缩放。
2012-09-11 math.DS nlin.CD
Driven-Dissipative Dynamics of Atomic Ensembles in a Resonant Cavity II: Quasiperiodic Route to Chaos and Chaotic Synchronization
我们分析了两个原子系综的混沌动力学的起源和性质的驱动耗散的实验装置中,他们集体阻尼的坏腔模式和非相干泵浦的拉曼激光。从平均场方程出发,我们解释了混沌的出现准周期性-存在两个或两个以上的无公度频率。这被称为Ruelle-Takens-Newhouse通往混乱的道路。运动方程关于两个系综的互换具有$\mathbb{Z}_{2}$对称性。然而,这些方程的一些吸引子自发地打破了这种对称性。为了理解各种吸引子的出现和随后的性质,我们同时研究了平均场轨迹,庞加莱截面,最大和条件李雅普诺夫指数,和功率谱。使用Floquet分析,我们表明,准周期性诞生的非$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡通过超临界Neimark-Sacker分岔。通过改变两个系综的能级间距失谐量和再抽运率,实现了两个混沌系综的同步。在这种情况下,由两个系综辐射的光的混沌强度波动是相同的。通过对同步流形的识别,我们将同步混沌的起源理解为$\mathbb{Z}_{2}$对称振荡的切分叉不稳定性。同步混沌在诞生之初是不稳定的。这个吸引子与其他吸引子的相互作用导致开关不稳定性,直到同步流形变得足够吸引。我们还发现,在边界附近的小口袋中的不同阶段的共存。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD