Controlling self-organized criticality in sandpile models
我们引入了一个外部控制,以减少雪崩的大小在一些沙堆模型表现出自组织临界性。这种相当直观的方法似乎在关于这种系统的大量文献中缺失。控制作用相当于在接近临界点的地方触发雪崩,它降低了发生非常大的事件的概率,因此能量耗散大多发生在局部。控制应用于有向阿贝尔沙堆模型驱动的不相关和相关的沉积。后者是必不可少的设计一个有效的和简单的控制启发式,但只有在不受控制的雪崩概率分布的影响很小。所提出的控制寻求控制成本和大事件风险之间的权衡。初步结果表明,所提出的控制工程也为无向沙堆模型。
2013-05-28 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Turbulent self-organized criticality
在自组织临界性的原型沙堆模型中,通过将崩塌分解为倾倒波得到的时间序列表现出间歇性波动。波的大小差异的q阶矩具有局部多尺度和全球简单的标度制度类似于那些持有流体湍流的速度结构功能。对应关系涉及基本标度关系和相关概率分布形式的同一性。沙堆提供了湍流现象许多特征的定性模拟。
2001-10-05 cond-mat.stat-mech
Are Avalanches in Sandpiles a Chaotic Phenomenon?
我们发现,具有强非线性的确定性系统似乎更适合模型沙堆比随机系统或确定性系统中的不连续性是唯一的非线性。特别地,我们能够再现在两个众所周知的实验中发现的自组织临界性的分解,即,中心燃料堆[Held等人,Phys.Rev.Lett. 65(1990)1120]和在旋转托盘中的砂[Bretz等人,Phys.Rev.Lett. 69(1992)2431]。通过改变模型的参数,我们恢复自组织临界性,与其他实验和其他模型。我们表明,混沌在系统的动力学中起着根本性的作用。
2004-02-13 cond-mat.stat-mech
The Ising model in a Bak-Tang-Wiesenfeld sandpile
本文研究了自旋为1的伊辛模型在自组织临界性的Bak-Tang-Wiesenfeld沙堆模型的非定域约束下的动力学行为。该模型被构造成沙堆是建立在一个(蜂窝)晶格与伊辛相互作用。以这种方式,我们结合两个模型,表现出幂律衰减的关联函数的特点是不同的指数。我们通过一个序参量和每个节点的平均能量,以及它们的四阶Binder累积量的温度依赖性来讨论模型的性质。我们发现:(i)在有限的T_c处,顺磁相和反铁磁相之间存在热力学相变;(ii)在T_c以上,关联函数以典型的SOC方式衰减。通常的二维伊辛模型的热力学临界性不受SOC约束的影响(比热临界指数α \approx 0),也不受伊辛模型相互作用的影响。即使SOC模型所施加的约束诱导长程相关性,好像在标准(热力学)临界,这些SOC诱导的相关性没有影响的热力学功能。
2006-08-22 cond-mat.stat-mech
Absorbing states and elastic interfaces in random media: two equivalent descriptions of self-organized criticality
我们阐明了一个长期存在的难题,非平衡普适类描述自组织临界性在沙堆模型。我们表明,脱钉过渡的线性界面在随机介质和吸收相变(与保守的非扩散场)是两个等价的语言来描述沙堆临界。这是如此,尽管事实上,局部粗糙化属性可以从根本上不同的两个图片,如这里所解释的。我们的工作,以及有前途的路径为未来的理论研究的实验影响进行了讨论。
2007-04-19 cond-mat.stat-mech
Driving, conservation and absorbing states in sandpiles
我们使用的现象学场论,反映沙堆的对称性和守恒定律,比较驱动耗散沙堆,广泛研究的背景下,自组织临界性,与相应的固定能量模型。后者表现出吸收态相变,其上临界尺寸为$d_c=4$。我们表明,驱动模型表现出一个根本不同的方法的临界点,并计算临界指数的子集。我们提出的数值模拟,以支持我们的理论预测。
1998-11-11 cond-mat.stat-mech
Forest-fire models as a bridge between different paradigms in Self-Organized Criticality
本文将Drossel和Schwabl(PRL 69,1629,1992)提出的随机临界林火模型转化为确定性阈值模型。这种新模型与自组织临界性的沙堆模型和地震模型有许多共同的特点。尽管如此,我们的确定性森林火灾模型表现出详细相同的宏观统计性质的原始Drossel和Schwabl模型。我们使用的确定性模型和相关的半确定性版本的模型来阐述森林火灾,沙堆和地震模型之间的关系。
1999-09-01 cond-mat.stat-mech
Breakdown of self-organized criticality
我们介绍了两个沙堆模型,表现出相同的行为,真正的沙堆,即,一个几乎自组织的临界行为的小系统和大雪崩的主导地位,系统的大小增加。随着系统参数的改变,系统变得完全自组织临界,Bak,Tang和Wiesenfeld模型的临界指数,表明这些系统可以在众所周知的理论和数值结果与实际实验中观察到的结果之间架起一座桥梁。我们发现,一个简单的机制决定了自组织可以或不可以存在的边界,这是局部混沌的存在。
2001-07-14 cond-mat.stat-mech
Two-component sandpile model : self-organized criticality of the second kind
对双组分沙堆模型进行了数值和理论研究。MonteCalro模拟表明,雪崩尺寸和寿命的概率分布函数服从幂律,其指数分别约为1.5和2.0,系统表现出SOC现象.发展了平均场论来讨论该过程的本质.我们发现,两个组件模型的方法属于一个不同的普适性类的单组件模型的稳定的临界状态。两种砂体在局部倾倒时的守恒性导致了无穷多个稳定状态,这些稳定状态取代了人工边界耗散。因此,在单组分模型中出现的两个控制参数中,耗散速率常数在双组分模型中被去除。结果表明,守恒量越多,控制参数就越少,从而形成了一类新的SOC。
2005-07-11 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Mean-Field Theory and Sandpile Models
我们回顾和完善的概念,平均场论的沙堆模型,这是至关重要的研究自组织临界性的研究。通过考虑简单的一维随机游动与吸收和反射边界,我们能够构建一个完整的平均场的图片,我们可以详细解决不同类型的驱动。利用这一理论,我们能够阐明有限驱动速率对沙堆模型的影响,以及某些普适量对驱动的观测灵敏度。
2005-10-24 cond-mat.stat-mech
Higher Order and boundary Scaling Fields in the Abelian Sandpile Model
阿贝尔沙堆模型(ASM)是与$c=-2$共形场论相关的一种自组织临界性(SOC)模型。以前曾提出过一些高度团簇对应的共形场。在这里,我们得出的第一个修正等领域,在场论的方法,当晶格参数是非零的,并考虑他们在边界的存在。
2007-02-19 cond-mat.stat-mech
Dynamic correlations in the conserved Manna sandpile
该研究揭示一维守恒曼纳沙堆中电流与质量涨落的亚扩散及功率谱标度行为,提出临界点附近的动态超均匀性,并建立自扩散系数与活性及密度间的精确关系,解释了先前模拟观察。
2023-09-01 cond-mat.stat-mech
Fluctuations and correlations in sandpile models
我们对沙堆模型中的非零驱动场$h$和耗散率$ε$进行了数值模拟。与在慢速驾驶限制下进行的模拟不同,我们的系统中存在的独特时间尺度允许我们明确地测量响应和关联函数。我们讨论了该模型的动态标度,并表明在这个系统中不遵守波动耗散关系。
1999-03-17 cond-mat.stat-mech
Scaling in self-organized criticality from interface depinning?
表现出“自组织临界性”(SOC)的模型的雪崩性质仍有待理论解释。最近的地图(Europhys。Lett.~ 53,569)的许多沙堆模型的界面去钉扎的第一次,以了解如何达到SOC集合和这个集合的差异与通常的去钉扎的情况。为了从脱钉临界点的雪崩指数中导出SOC雪崩指数,讨论了淬火景观的几何描述,其中测量综合活性的“界面”移动。事实证明,有两个主要的替代方案有关的SOC合奏的标度特性。这些概述了在一维的缩放参数和数值模拟的沙堆模型,这是在淬火爱德华-威尔金森普适性类。
2002-04-10 cond-mat.stat-mech
Evolving Powergrids in Self-Organized Criticality: An analogy with Sandpile and Earthquakes
电网的稳定性至关重要,因为它的中断会影响从路灯到医院生命支持系统的系统。然而,如果电网处于自组织临界性(SOC)状态,大停电是不可避免的。在本文中,我们介绍了一个简单的模型,不断发展的电网,并建立其连接的沙堆模型,即SOC的原型,和地震,即一个系统被认为是在SOC。各个方面进行了研究,包括停电幅度的幂律分布,他们的事件间等待时间,大停电的可预测性,以及停电数据的时空尺度的重新调整。我们验证了我们的观察模拟网络以及IEEE 118总线系统,并表明,模拟和经验停电等待时间可以重新调整在空间和时间类似于地震之间观察到的。最后,我们提出了积极的维护策略,以推动电网远离SOC,以抑制大停电。
2016-12-07 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
Self-organized criticality as an absorbing-state phase transition
我们探讨了吸收态模型中的自组织临界性和相变之间的联系。沙堆模型被发现,只有当一对相关的参数-耗散率和驱动场h -被设置为它们的临界值时,才表现出临界性。ε和h的临界值都等于零。第一个是由于沙堆模型中没有饱和(没有能量约束),而第二个结果是其他吸收态跃迁所共有的。沙堆模型的原始定义将其放置在点(h =0,h=0+):根据定义,它是临界的。我们认为,幂律雪崩分布是一个具有无穷多个吸收配置的模型的一般特征,当它们在临界点受到缓慢驱动时。我们的断言支持模拟沙堆在h=0和固定的能量密度(无驱动,周期性边界),和缓慢驱动的对接触过程。我们制定了沙堆模型的场论,其中的序参量耦合到一个保守的能量密度,它起着有效的创建率的作用。
1997-12-10 adap-org cond-mat.stat-mech nlin.AO
Density relaxation in conserved Manna sandpiles
研究了一维守恒Manna沙堆中长波长密度扰动的弛豫。远离临界状态,其中相关长度$ξ$是有限的,具有波数$k \rightarrow 0$的密度分布的弛豫是扩散的,弛豫时间为$τ_R \sim k^{-2}/D$,其中$D$是密度相关的体扩散系数。在$k ξ\gsim 1$接近临界时,体扩散系数发散,输运变得异常;因此,弛豫时间随$τ_R \sim k^{-z}$而变化,动力学指数为$z=2-(1-β)/ν_{\perp} < 2$,其中$β$是临界序参数指数,而$ν_{\perp}$是临界相关长度指数。初始局域密度分布在无限大临界背景下的弛豫表现出自相似结构。在这种情况下,依赖于时间的密度分布的渐近标度形式被解析计算:我们发现,在长时间$t$,密度扰动的宽度$σ$急剧增长,即,$σ\sim t^{w}$,具有生长指数$ω=1/(1+β) > 1/2$。在所有情况下,理论预测与模拟相当吻合。
2021-04-08 cond-mat.stat-mech
The abelian sandpile and related models
阿贝尔沙堆模型是自组织临界性的最简单易分析模型。本文简要回顾了有关该模型的已知结果。阿贝尔群结构允许精确计算它的许多性质。特别地,可以计算所有维度中有向模型的所有临界指数。对于无向情形,该模型与q= 0的Potts模型有关.这使得在二维中的一些指数的精确计算,并有一些关于其他的图解。我们还讨论了一个网络的通信反应式处理器的模型的推广。这包括沙堆模型与随机倾倒规则作为一个特殊的情况。我们还考虑了一个非阿贝尔随机变量,这是在一个不同的普遍性类,有关定向渗流。
1998-10-22 cond-mat.stat-mech
Comment on ``Self-organized criticality and absorbing states: Lessons from the Ising model"
根据Pruessner和Peters [Phys. Rev. E { \bf 73},025106(R)(2006)],沙堆模型中序参量的有限尺寸标度指数取决于驱动和耗散率随系统尺寸的调整。我们指出,对于{ \em雪崩},在慢速行驶极限下,情况并非如此。
2008-04-04 cond-mat.stat-mech
$1/x$ Probability Distribution in a Close Proximity of the Bak-Tang-Wiesenfeld Sandpile
自组织临界性的机制是基于一个稳定的缓慢加载和一个快速的巨大的应力释放。我们在Bak-Tang-Wiesenfeld元胞自动机中加入了事件在空间和时间上的聚类,并得到了事件在其大小上的截断$1/x$概率分布。
2021-05-10 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Emergence of oscillations in fixed energy sandpile models on complex networks
为理解自组织临界性而引入的固定能量沙堆(FES)模型显示了吸收相和活性相之间的连续相变。在这项工作中,我们研究了随机网络上的确定性FES模型的动力学。我们观察到,接近吸收过渡的活动节点的密度振荡和节点倾倒同步。随机网络的确定性倾倒规则和小世界特性导致了持续振荡的出现。随着网络随机性的增加,振荡幅度变大。得到了活动节点密度的分岔图。我们使用依赖于活性的重新布线规则,并表明网络结构和FES动力学之间的相互作用导致了吸收态和活性态之间具有一级跃迁的双稳态区域的出现。此外,在重新布线期间,节点的有序激活模式被打破,这导致振荡消失。
2022-01-19 cond-mat.stat-mech
Pattern formation in a metastable, gradient-driven sandpile
随着倾倒规则,产生亚稳态网站,我们探讨了梯度驱动沙堆,是最小的扰动在一个边界的属性。在二维空间中,我们发现颗粒的输运沿着深谷发生,当系统接近稳态时产生一组模式。我们使用两种版本的倾倒规则来分析谷群的时间行为和几何性质,并讨论了该模型与表现出自组织临界性的模型的一般性质之间的关系。
2004-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Energy constrained sandpile models
我们研究了两个具有守恒能量的驱动动力系统。这两个自动机包含了Bak、Tang和Wiesenfeld沙堆模型的基本动力学规则。此外,对晶格中包含的能量施加全局约束。在系统无限慢驱动的极限下,守恒能量$E$成为控制系统动力学行为的唯一参数。两种模型在固定能的临界值$E_c$处均表现出无标度行为。相对于相关标度场的标度指出,临界相关性的发展与自组织临界沙堆处于不同的普适类。尽管存在这种差异,活动(雪崩)概率分布似乎与标准自组织临界沙堆的概率分布一致。
1997-12-11 cond-mat.stat-mech
Slowly Driven Sandpile Formation with Granular Mixtures
我们引入了一个一维沙堆模型,该模型包含$N$不同的颗粒类型和一个无穷小的驱动率。该模型的参数是一种粒子在另一种粒子上的N^2临界斜率。当N=1时,该模型是平凡的,但是对于N=2,我们在参数空间的不同区域观察到四种广泛的沙堆结构。我们描述和解释这些类的行为,尽可能给出定量分析。N>2的沙堆的行为基本上由这四种类型的组合组成。我们研究了模型的鲁棒性,并强调了任何旨在重现这些结果的实验都应该关注的关键领域。
1997-03-03 cond-mat.stat-mech
Eulerian Walkers as a model of Self-Organised Criticality
提出了一种新的自组织临界性模型。一个粒子随机地落在一个晶格上,并沿着每个位置上箭头所指定的方向移动。当它移动时,它会根据固定的规则改变箭头的方向。在闭图上,这些行走生成欧拉回路。在开放图上,粒子最终离开系统,然后添加一个新粒子。对应于粒子加法的算子生成一个阿贝尔群,与图上阿贝尔沙堆模型的群相同。我们确定的临界稳定状态和一些临界指数,正是使用这个等价。
1996-11-04 cond-mat.stat-mech
On the origin of the hierarchy of the sciences
我们提出了一个简单的“进化”沙堆模型,表现出自组织临界性和确切的$1/f$ -噪声(即临界指数等于$-1$),并观察到涌现的现象相同类型的自组织临界性的“下一级”沙堆。通过这种方式,我们试图通过所谓的科学层次来模拟攀登,在这种层次中,较高层次上的过程原则上可以由较低层次的定律推导出来,但从解释的角度来看,这种推导在计算上是不可行的,也是无用的。
2022-04-25 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Scaling fields in the two-dimensional abelian sandpile model
从二维共形场论的角度考虑了各向同性的二维阿贝尔沙堆模型。我们计算晶格关联函数的各种集群变量(在和关闭的临界),从中我们推断的领域的理论描述的标度限制。我们发现一个完美的协议与预测的c=-2共形场论和它的大规模扰动,从而提供了直接的证据,共形不变性和更普遍的描述方面的一个本地场论。高度2变量的问题也得到了解决,但还没有明确的结论。
2001-07-18 cond-mat.stat-mech hep-th
Self-organized random walks and stochastic sandpile: From linear to branched avalanches
在一个自组织临界性模型中,不稳定的站点只向它们的一个邻居放电。当放电比$α$一定时,雪崩是简单的无分支Pólya随机游动,其标度性质可以精确地导出.如果$α$波动足够大,由于多次放电,雪崩变得分支,并且表现得像随机沙堆。在分支行为的阈值,观察到特殊的缩放和异常扩散运输。
2002-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Paths to Self-Organized Criticality
我们提出了一个教学介绍自组织临界性(SOC),解开它与非平衡相变的连接。从传统的临界点到SOC有几条路径,它们从吸收态相变开始(定向渗流是一个熟悉的例子),并对系统施加监督或驱动;两种常用的方法是极值动力学和以接近零的速率驱动。我们说明了这一点,在沙堆中,SOC是一个缓慢的驱动系统表现出吸收态相变与保守的密度的结果。SOC的其他路径,在驱动接口,Bak-Sneppen模型,和自组织定向渗流,也进行了检查。根据这些观察,我们回顾了SOC的实验实现的状态。
2000-05-25 cond-mat.stat-mech
Absorbing phase transitions in deterministic fixed-energy sandpile models
我们调查了Fey { \it et al.} [Phys. Rev. Lett. { \bf 104},145703(2010)],在阿贝尔沙堆模型(ASM)的稳态密度与其对应的确定性固定能量沙堆模型(DFES)的转变点之间。由于是确定性的,所以DFES的位形空间可以分成两个不相交的类,使得一类中的每一个位形都应该演化到一个吸收态,而另一类中的任何位形都不能到达吸收态.由于这两类是分开的倾倒动力学,系统可以表现出吸收相变(APT)在不同的点,取决于初始概率分布的配置。此外,我们表明,在一般的过渡点也取决于是否采取了一个无限大小的限制之前或之后的无限时间限制。为了证明这一点,我们数值研究了具有Bak-Tang-Wiesenfeld倾倒规则的二维DFES(BTW-FES)。我们确认,确实存在许多门槛。然而,在不同的过渡点的临界现象被发现是普遍的。我们进一步讨论了BTW-FES的微观吸收相变,或所谓的扩散动力学,发现在这种设置中的相变是与动态各向同性渗流过程,而不是自组织临界性。特别是,我们认为,选择相应的ASM作为初始配置的经常性配置不允许在DFES的非平凡APT。
2018-03-07 cond-mat.stat-mech
1/f noise from correlations between avalanches in self-organized criticality
我们发现,大型,缓慢驱动的系统可以发展到一个自组织的临界状态,长距离的时间之间的相关性爆发或雪崩产生低频$1/f^α$噪声。雪崩可以瞬间发生在慢驱动器的外部时间尺度,其事件统计描述的幂律分布。确定性"沙堆“模型的数值模拟提供了这种行为的一个具体例子。
2002-05-31 astro-ph cond-mat.stat-mech
Self-organised dynamics beyond scaling of avalanches: Cyclic stress fluctuations in critical sandpiles
研究自组织临界沙堆模型中的循环应力波动,发现多重分形调制循环特征能区分不同动力学规则并响应驱动速率变化,为识别经验时间序列中的自组织现象提供了新依据。
2024-03-23 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Scaling of avalanche queues in directed dissipative sandpiles
我们模拟队列的活动在有向沙堆自动机在1+1维的驱动率$0 < r \leq 1$的顶部行添加颗粒。基本雪崩的持续时间由分布$P_1(t) \sim t^{-3/2}\exp{(-1/L_c)}$精确描述,该分布受限于系统尺寸或缺陷处的耗散$L_c= \min (L,ξ)$。该模型将作业到达服务器的概率$P_1$看作是作业到达服务器的服务时间的分布,其频率为$r$,是排队论中服务器队列$<E,1,GI/\infty/1> $的一个新例子。我们研究的数值和解析的尾部行为的繁忙期和能量消耗的队列和概率的一个无限的队列作为驾驶率的函数。
2000-06-15 cond-mat.stat-mech math.PR
Dynamic criticality in driven disordered systems: Role of depinning and driving rate in Barkhausen noise
本文研究了具有扩展畴壁和由粗粒化引起的弱随机场的稀释二维伊辛模型中的巴克豪森噪声。我们报告了两种类型的标度行为对应于(a)低无序制度,其中一个单一的域壁滑动通过一系列的位置时,外场增加,和(b)大的无序制度,其特征在于与许多域的成核。在这两种情况下,讨论了有限浓度离子和可变驱动速率对标度指数的影响。在低无序度下的普遍标度行为被证明属于一类临界动力学系统,该系统由具有自洽无序关联的随机输运方程的不动点描述。
1999-08-12 cond-mat.stat-mech
Avalanche frontiers in dissipative abelian sandpile model as off-critical SLE(2)
阿贝尔沙堆模型(ASM)中的雪崩边界是随机的简单曲线,其连续极限是具有扩散系数$κ= 2$的Schramm-Loewner演化(SLE)。在本文中,我们考虑耗散ASM和研究的统计雪崩和波前沿的各种率的耗散。我们研究了一些函数的标度行为,如相关长度,指数的循环长度和回转半径定义的波和雪崩的分布函数。我们发现,它们确实与耗散率成比例。观察到两个显著的长度尺度。对于远小于相关长度的长度尺度,这些曲线显示出接近临界曲线的特性,并且相应的扩散系数参数与临界极限几乎相同。我们将其解释为紫外(UV)限度,其中$κ= 2$对应于$c=-2$。当长度尺度远大于关联长度时,雪崩前沿趋向于自回避行走,相应的驱动函数与布朗运动成正比,扩散参数为$κ=8/3$,对应于$c = 0$的场论.这就是红外线(IR)极限。相应地,中心荷从IR点到UV点减小。
2012-02-08 cond-mat.stat-mech
Self-organized criticality as a phase transition
Bak、Tang和Wiesenfeld在1987年提出的沙堆模型启发了许多后续工作,以及如何在各种系统和特定模型中描述标度不变统计量的诞生。综述了自组织临界性(SOC)的基本组成。与BTW的原始论点一致,SOC现在被认为是耗散和外部驱动保持微妙平衡的系统的一种性质。因此,通过将表现SOC的典型元胞自动机映射到理论,可以解决对SOC状态及其偏差的定性和定量理解,所述理论实际上描述了关键的扩展系统。目前已知两种这样的方法,基于SOC与吸收状态相变的变体的连接以及随机介质中的弹性流形或界面的物理学。这些都是审查和讨论。最后,一些开放的理论问题和实验建议进行了概述。
2003-07-28 astro-ph cond-mat.stat-mech
Harmonic dynamics of the Abelian sandpile
阿贝尔沙堆是研究生物、物理和社会过程中的自组织临界性的一个模型。阿贝尔群的恒等式是一个由自相似斑块组成的分形,它的极限是广泛合作研究的主题。在这里,我们分析了沙堆恒等式在不同阶谐波场中的演化。我们表明,这种演变对应于周期性的周期通过阿贝尔群的特点是由光滑的变换和明显的保护补丁构成的身份。由二阶和三阶谐波引起的动力学类似于身份的平滑拉伸,分别平移,而由四阶谐波引起的动力学类似于放大和旋转。从三阶开始,动力学通过看似随机的配置自发地重新组装成强调模式的扩展区域。我们表明,调和函数的空间项目的沙堆组的扩展模拟,从而提供了一组通用的坐标识别不同域之间的配置。由于原始沙堆群是扩展沙堆群的子群,这直接意味着它允许自然重正化。此外,我们表明,谐波场可以诱导简单的马尔可夫过程,相应的随机动力学表现出显着的鲁棒性超过数百个周期。最后,我们将信息编码成看似随机的配置,并使用需要最少先验知识的算法解码这些信息。我们的研究结果表明,谐波场可能会分裂的沙堆组成子集,显示不同的临界系数,它可能是可能的扩展的分形结构的身份超出其域的边界。
2018-06-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
Activated random walk exhibits self-organized criticality
University of Washington(华盛顿大学);CUNY College of Staten Island(纽约市立学院史泰登岛分校);CUNY Baruch College(纽约市立学院巴鲁克学院);CUNY Graduate Center(纽约市立学院研究生院)
本文证明了一维激活随机游走模型能快速达到稳态,产生幂律坍塌并具有与固定能量模型相同的临界密度,首次证实了自组织临界性的理论预测。
2026-04-30 cond-mat.stat-mech math.PR
Generating quantum multi-criticality in topological insulators by periodic driving
我们表明,原型二维陈省身绝缘体主机异国情调的量子多临界在适当的周期性驱动的存在下:一个线性的狄拉克过渡共存的节点环状过渡所造成的新兴的对称性。基于频闪Floquet哈密顿量的单一重整化群方法可以明确地捕获多个普适类和标度律的存在,而不管拓扑跃迁是否与异常边缘模式相关。
2019-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Self-organized criticality in stick-slip models with periodic boundaries
研究了一个受阈值动力学控制的、由随时间递增的弹性常数驱动的弹簧-块体模型。由于其新颖的乘法驱动,临界发生,甚至与周期性的边界条件,通过一种机制,从以前的模型不同。这种机制是由粗化过程决定的。结果显示了高度的普遍性。观察到的行为应该是相关的一类系统通过间断阈值动态接近平衡。
1997-07-04 cond-mat.stat-mech
Self--organized criticality due to a separation of energy scales
当两个能量尺度之比较大时,某些具有慢驱动和雪崩耗散事件的系统自然会接近临界点。第一能量标度是阈值,高于该阈值触发雪崩,第二能量标度是阈值,高于该阈值,位点受雪崩影响。我目前的计算机模拟结果,和平均场论。
1996-10-24 cond-mat.stat-mech
The hockey-stick conjecture for activated random walk
University of Washington(华盛顿大学);College of Staten Island, City University of New York(纽约市立学院);Baruch College, City University of New York(巴鲁克学院)
研究证实了Levine和Silvestri的猜想,证明了区间上驱动耗散激活随机游走模型能直接达到并维持临界密度,首次严谨验证了沙堆模型符合Bak等人的自组织临界性愿景。
2026-03-24 cond-mat.stat-mech math.PR
Social interactions dominate speed control in driving natural flocks toward criticality
鸟群表现出显著的协调性和集体反应。这不仅仅是因为平均而言,成千上万的个体以相同的速度朝同一方向飞行,而且即使是平均速度的波动也在长距离上相关。特别是对椋鸟群的定量测量表明,这些波动是无标度的,有效的相关长度与群的线性大小成正比。在这里,我们构建模型的联合分布的速度在羊群中,再现观察到的个人和他们的邻居之间的局部相关性,以及个体之间的飞行速度的方差,但在其他方面有尽可能少的结构。这些最小结构或最大熵模型为整个群体的相关性传播提供了定量的、无参数的预测,这些预测与数据非常吻合。这些模型在数学上等价于磁体有序化的统计物理模型,并且由于参数(完全由数据确定)处于临界状态,因此可以正确预测无标度相关性。从生物学的角度来说,临界性允许群体在有限的速度波动下实现长距离的最大相关性。
2013-07-21 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
Floquet Dynamics of Boundary-Driven Systems at Criticality
由共形场论(CFT)描述的低能量量子临界系统在时间周期性边界驱动下显示出依赖于驱动频率的多个动力学机制。我们计算了包括纠缠熵和Loschlaughecho在内的量的行为,通过对横场伊辛模型的精确数值计算证实了场论的分析预测,并通过添加不可积扰动来证明普适性。动态自然分为三个制度:一个缓慢的驾驶限制,这有一个解释为多量子猝灭与振幅校正从CFT;一个快速驾驶限制,其中系统的行为,好像受到一个单一的量子猝灭;和交叉制度显示加热。通用Floquet动力学在所有制度可以理解使用边界CFT和Kibble-Zurek标度参数的组合。
2017-06-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th