Mechanism for intensity induced chimera states in globally coupled oscillators
我们确定了强度诱导的嵌合态存在的机制,在全球耦合振子。我们发现强度的作用是通过增加不动点的数目而引起系统的多稳定性。这反过来又增加了多稳态吸引子的数量,我们发现,它们的稳定性是由耦合的强度。这导致了系统中不同的集体状态的共存,这取决于初始状态。我们证明强度诱导的嵌合体对于周期系统和混沌系统都是普遍的。我们已经讨论了我们的结果可能应用于现实世界的系统,如大脑和自旋扭矩纳米振荡器。
2014-11-21 cond-mat.dis-nn nlin.AO
Critical Switching in Globally Attractive Chimeras
我们报告了一种新型的嵌合体状态,吸引了几乎所有的初始条件,并表现出幂律切换行为的耦合振子网络。这种开关嵌合体由两个对称的配置组成,我们称之为亚嵌合体,其中一个集群是同步的,另一个是不相干的。尽管每个子嵌合体是线性稳定的,开关嵌合体是非常敏感的噪音:任意小的噪音触发和维持两个对称的子嵌合体之间的持续切换。平均开关频率的比例与噪声强度的幂律,这是在典型的随机过渡中观察到的指数缩放。严格的数值分析表明,幂律开关行为起源于混合盆地的吸引力与两个subchimeras,这反过来又引起了系统中的混沌和对称性。耦合光电振荡器上的实验结果支持了理论结果,证明了开关嵌合体的通用性和鲁棒性。
2020-02-24 cond-mat.dis-nn math.DS nlin.AO
Chimeras and clusters emerging from robust-chaos dynamics
我们表明,动态聚类,其中一个系统分离成可区分的子集的同步元素,和嵌合体状态,其中分化的子集的同步和despersonized元素共存,可以出现在网络中的全球耦合的鲁棒混沌振荡器。我们用统计量描述了全局耦合鲁棒混沌映射模型的集体行为,并在系统参数空间上刻画了团簇、嵌合态、同步和非相干性.我们采用的类比之间的局部动态系统的全球耦合的地图与一个单一的驱动地图的响应动态。我们解释集群和嵌合体的发生在全球耦合系统的鲁棒混沌映射的周期性和多稳定性的窗口诱导的驱动器上的本地鲁棒混沌映射。我们的研究结果表明,鲁棒混沌动力学并不限制形成的集群和嵌合体状态的网络耦合系统,因为它已经被证明。
2021-02-02 nlin.AO nlin.CD
Impact of symmetry breaking in networks of globally coupled oscillators
我们分析了对称性破缺的后果,在全球耦合相同的斯图尔特-朗道振荡器的网络中的耦合。我们观察到对称性破缺导致振荡态动力学行为的无序性增加,从而导致丰富多样的动力学态。根据非等时性参数的大小,我们发现了振幅嵌合、振幅簇、频率嵌合和频率簇等多种动力学状态。此外,我们还发现了不同的过渡路线,最近观察到的嵌合体死亡状态的对称性破缺的存在下,即使与全球耦合。我们还分析验证了嵌合体的死亡区域,证实了数值结果。并将上述结果与对称性保持情况下的结果进行了比较。
2015-04-27 nlin.AO nlin.CD
Chimera-like behavior in a heterogeneous Kuramoto model: the interplay between the attractive and repulsive coupling
耦合非线性振子系综内的相互作用诱导了各种集体行为。其中最吸引人的是嵌合体状态,它表现出空间上不同的相干和不相干元素的共存。在受控实验或真实系统中的涌现嵌合体行为的理解需要关注异构网络模型的考虑。在这项研究中,我们探讨了在单调增加的耦合强度下的异质Kuramoto模型的过渡,特别是发现这个系统表现出频率调制的嵌合体的模式,在爆炸过渡到同步。我们证明,这种特定的动力学制度起源于(进化)吸引和排斥耦合的亚群之间的相互作用。我们还表明,上述嵌合体状态下诱导弱非局域,小世界和稀疏的无标度耦合和抑制全球耦合,强烈rewired和密集的无标度网络由于大规模连接的出现。
2020-08-17 nlin.AO nlin.PS
Weak chimeras in minimal networks of coupled phase oscillators
我们提出了一种类型的嵌合体状态,出现在网络中的不可区分的相位振荡器的定义。定义一个“弱嵌合体”作为一种类型的不变集显示部分频率同步,我们表明,这意味着他们不能出现在相位振荡器网络,无论是全球耦合或太小。我们展示了四个,六个和十个不可区分的振荡器,弱嵌合体存在各种动力学和稳定性的各种网络。我们研究的作用,Kuramoto-Sakaguchi耦合在这些例子网络中的弱嵌合体状态的退化(中性稳定)家庭。
2014-12-10 math.DS nlin.AO nlin.CD
Attracting Poisson Chimeras in Two-population Networks
奇美拉说,即,由共存的同步和异步振荡组成的动态状态已经被报道存在于模拟和实验中的振荡器的各种拓扑中。两个人口网络与不同的人口内和人口间的耦合作为简单的模型系统的嵌合体状态,因为他们拥有一个不变的同步流形,与网络的空间结构。在这里,我们研究两种群网络上有限大小的嵌合体的动力学和谱特性。首先,我们阐明如何仓本序参量的有限规模的全球耦合两人口网络的相位振荡器是连接到连续极限。这些结果表明,它是适合的嵌合状态,根据其序参量动力学分类,因此,我们定义泊松和非泊松嵌合状态。然后,我们进行了李雅普诺夫分析这两种类型的嵌合体状态的嵌合体轨迹以及集体模式的完整稳定性的洞察。特别是,我们的分析也证实了泊松嵌合体是中性稳定的。然后,我们引入两种类型的“扰动”,作为小的异质性,并使泊松嵌合体吸引:通过最简单的非局部种群内耦合保持网络对称性的拓扑变化,以及在全局耦合的两种群网络中允许振幅变化,即,我们用Stuart-Landau振荡器代替相位振荡器。研究了两种改进网络中嵌合态的李雅普诺夫谱性质,并利用有限网络的网络结构诱导的团簇模式动力学进行了分析.
2021-08-05 nlin.AO
Chimera-like states in two distinct groups of identical populations of coupled Stuart-Landau oscillators
我们证明了在两组完全相同的全局耦合的Stuart-Landau振子中存在类嵌合态。类嵌合态的存在只发生在两个群体之间的频率差的小范围内,并且这些状态随着频率之间的失配的增加而消失。这里的嵌合体状态的特点是同步振荡在一个群体和去同步振荡在另一个群体。我们还发现,在两个不同的群体中观察到的非局部耦合振子的相同的人口的状态是不同的,从上述情况下,在一个人口中观察到的同步和去同步振荡共存的域,第二人口空间准备的初始条件下表现出同步振荡。这种空间预备的初始条件的扰动导致不完全同步态的存在。一个不完全同步态表示存在孤立振荡器,这些孤立振荡器在种群I中逃离同步群,在种群II中则是同步振荡。嵌合状态的存在与种群间频率错配的增加无关。我们还发现,不同的动力学状态的共存相对于不同的初始条件,导致多稳定性的全球耦合系统。在非局域耦合的情况下,系统除了在团簇态区域外不表现出多稳态性。
2017-01-24 nlin.AO
Chimera states in nonlocally coupled phase oscillators with biharmonic interaction
嵌合态是由相干和非相干部分共存的区域组成的,已经在各种系统中观察到。以往的嵌合态研究大多考虑了振子之间的特定形式的相互作用,例如正弦耦合或扩散耦合。在这里,我们研究了具有双谐相互作用的非局域耦合相位振子中的嵌合体动力学。我们发现了新的嵌合态的特征,如在同一个相干集群中的振荡器可以分成两组,它们之间的相位差在π/2左右,相邻相干集群中的振荡器可能有一个接近π/2的相位差。基于全局耦合相位振子的同步动力学,研究了一次谐波和二次谐波相互作用的耦合范围对嵌合体动力学的不同影响。我们的研究为嵌合体动力学领域提出了一个新的方向。
2016-11-14 nlin.AO
Chimera states in a population of identical oscillators under planar cross-coupling
我们报告了在相同非线性振子的组装中存在嵌合体状态,这些振子以简单的平面交叉耦合形式全局相互连接。耦合项的旋转对称性破缺似乎是负责这些集体状态的出现,显示出一个特征共存的相干和不相干的行为。我们的发现,看到在收集的范德波尔振荡器和混沌Rossler振荡器,进一步简化了存在的标准嵌合体,从而扩大了其适用范围,以现实世界的情况。
2014-09-02 nlin.AO nlin.CD
Emerging chimera states under non-identical counter-rotating oscillators
频率在共存的同向和反向旋转(CR)系统中表现出各种集体动力学方面起着至关重要的作用。为了说明CR频率的影响,我们考虑了具有额外扰动的非等同且全局耦合的Stuart-Landau振荡器网络。首先,我们研究了在无微扰情况下的动力学跃迁,证明了从去纠缠态到团簇振荡态的跃迁是通过一个有趣的部分同步态发生的。在此基础上,系统动力学过渡到振幅死亡和振荡死亡状态。重要的是,我们发现,所观察到的动力学状态不保持宇称(P)的对称性,在没有微扰。当微扰增加时,系统动力学表现出一种新的转变,对应于通过嵌合态从非相干混合同步到相干混合同步的转变。特别地,非相干混合同步和相干混合同步态完全保持P-对称性,而嵌合态仅部分保持P-对称性。为了证明这种部分对称性破缺(嵌合体)状态的发生,我们使用盆稳定性分析,发现PSB的存在是由于在初始状态空间中对称性保持和对称性破缺行为共存的结果。此外,建立了一个测量的强度的P-对称性的量化的P-对称性在所观察到的动力学状态。最后,通过增加网络的规模,嵌合体的鲁棒性也检查,我们发现,嵌合体状态是强大的,即使在网络的规模更大。我们还显示了上述结果在相关的相位简化模型以及在其他耦合模型,如全球耦合的van der Pol和Rössler振荡器的一般性。
2022-03-06 nlin.AO
Multi-cluster chimeras in phase oscillators with repulsive nonlocal coupling
Institute of Science, Banaras Hindu University(印度教大学科学研究所);Indian Institute of Science Education and Research(印度科学教育研究院)
研究非局部排斥耦合下相振子环中多簇混沌态的形成机制,发现同步簇呈反相或splay排列,与传统非局部吸引耦合形成的不同。
2026-05-15 nlin.AO
Symmetry breaking yields chimeras in two small populations of Kuramoto-type oscillators
研究对称性破缺如何在四个Kuramoto型振子组成的最小网络中诱导频率解锁的弱嵌合体解,揭示其全球分岔机制及倍周期级联导致的混沌动力学。
2022-03-09 nlin.AO
Alternating chimeras in networks of ephaptically coupled bursting neurons
在这篇文章中,我们报告了一个新兴的动态状态,即交替嵌合体,在网络中的相同的神经元系统诱导的外部电磁场的发展。由于这种相互作用的情况下,非线性神经元振荡器间接耦合通过电磁感应与磁通量,通过它的神经元之间的沟通,尽管缺乏物理连接。每个神经元的进化,在这里,是由三维Hindmarsh-Rose动力学描述的。我们证明,这种非局部和全球相互作用的外部环境的存在下,诱导一个固定的交替嵌合体模式的神经元的合奏,而在本地耦合限制的网络表现出瞬态嵌合体状态时,神经元的局部动力学是混沌方波爆发型。对于周期性的方波爆发的神经元,类似的定性现象已经目睹了与非本地和全球相互作用的集群状态的消失除外。除了这些观察,我们推进我们的工作,同时提供确认的结果表现出高原爆发动力学的神经元合奏。这些结果可以提供更好的解释不同方面的同步出现在网络的神经元通过场耦合,也放松了突触连接的先决条件,实现嵌合状态的神经元网络。
2018-09-07 nlin.AO nlin.CD
Collective dynamics of globally delay-coupled complex Ginzburg-Landau oscillators
研究了时滞耦合对全局耦合复GCCGL振子群体的集体行为的影响。详细的数值研究进行了研究的各种集体状态,包括同步状态,多集群状态,混沌,振幅介导的嵌合体和非相干状态的时间延迟的影响。研究发现,时滞可以引起这些态的动力学性质的显著变化,包括它们的存在区域和稳定区域。在一般情况下,时间延迟的增加被认为是降低阈值的耦合强度的发生这种状态,并转移存在域的线性色散参数的更负的值。在可能的情况下,通过对存在时滞的这些状态进行精确的平衡和稳定性分析,进一步深入了解数值结果。
2018-12-29 nlin.AO
Between Synchrony and Turbulence: Intricate Hierarchies of Coexistence Patterns
耦合振子,即使是完全相同的振子,也会表现出各种各样的行为,其中包括同步和不相干。2002年发现了所谓的嵌合体状态,即同步和非同步振荡器共存的状态,提供了两者之间的可能联系,并明确表明同一系综的不同部分可以维持不同形式的运动。在这里,我们表明,全球耦合的相同的振荡器可以表达一系列的共存模式比嵌合体更全面。这种状态的层次结构从一系列集群分裂中的完全同步解决方案演变而来。在这个层次的远端,状态进一步与相空间中自己的镜像发生碰撞-使运动混乱,破坏一些集群,从而产生更复杂的共存模式。一系列这样的吸引子碰撞最终会导致只有单个异步振荡器的完全不相干。嵌合体状态,一个大的同步集群和其他只有单振荡器,被发现只是从低维到高维动力学的过渡的一个步骤。
2021-08-03 nlin.AO nlin.CD
Dynamics of Coupling Functions in Globally Coupled Maps: Size, Periodicity and Stability of Clusters
它示出了如何不同的全球耦合映射系统可以在一个共同的框架下,通过专注于各自的全球耦合功能的动态分析。我们研究如何耦合的功能形式决定了集群的形成在一个全球耦合的地图系统和由此产生的全球相互作用的周期性。允许的周期性集群之间的元素分布也被发现依赖于耦合的功能形式。通过全局耦合映射与单驱动映射的类比,可以刻画出前一类系统的聚类行为。通过使用这种类比,显示一个恒定的全球耦合系统中的周期性集群的动态进行预测,并为一个特定的家庭的耦合功能,它表明,这些集群状态的稳定性条件可以直接推导出来。
2001-07-20 nlin.AO nlin.CD
Slow Switching in Globally Coupled Oscillators: Robustness and Occurrence through Delayed Coupling
讨论了全局耦合振子群体中的慢开关现象。这种特征性的集体动力学首先在相位振荡器模型的一个特定类别中被发现,它是连接种群的一对聚集状态的异宿环形成的结果。我们认为,同样的行为可以出现在更广泛的一类振子模型的振幅自由度。我们还讨论了如何出现这样的异宿环不可避免地坚持在一个均匀的人口的全球耦合振子。虽然异宿环似乎只出现在例外情况下,我们发现,它似乎很容易通过在人口中引入的时间延迟,否则将表现出完美的相位同步。我们认为,由延迟耦合引起的异宿环的外观,然后其特征在于跨临界和鞍结分岔。慢切换出现在具有异宿环的系统受到弱扰动时。这将通过应用弱噪声用矢量模型来证明。其他类型的弱破环扰动也会导致慢开关。
2001-01-12 cond-mat.dis-nn nlin.AO