Analytic Approach for Controlling Realistic Quantum Chaotic Systems
控制量子态的一种解析方法，最初应用于完全随机矩阵系统[T. Takami和H. Fujisaki，Phys.Rev.E75，036219（2007）]，扩展到处理具有带状随机矩阵（BRM）的更现实的量子系统。通过直接求解含BRM相互作用的薛定谔方程，证实了新解析场的有效性。我们发现BRM的宽度是量子控制成功的阈值。
2007-07-18 nlin.CD physics.chem-ph quant-ph
Self Control of Chaotic Dynamics using LTI Filters
本文提出了一种利用连续时间小扰动控制混沌系统的算法。通过使用低阶LTI滤波器的自控制反馈来实现稳定。该算法不需要复杂的计算或昂贵的延迟元件，并且可以仅使用简单的电路元件在各种系统中实现。
1997-10-08 chao-dyn nlin.CD
Phase controlling current reversals in a chaotic ratchet transport
我们考虑了一个确定性混沌棘轮模型，其驱动力的设计允许整流电流以及控制系统的混沌。除了在该框架中经常用作控制参数的对称驱动力的幅度之外，这里新包括了相位。探索这一阶段，负责驱动力的不对称性，一些有趣的偏离已被揭示。值得注意的是，有可能将系统驱动到以下状态之一：零传输状态，定向传输状态，最重要的是反向传输状态（电流反转）。为了完全控制系统，计算了电流反转图，从而清楚地显示了整个传输谱，预计该模型中可能的实验会对该传输谱感兴趣。
2013-09-13 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Controlling chaotic itinerancy in laser dynamics for reinforcement learning
Saitama University（埼玉大学）；Kanazawa University（金泽大学）；Japan Science and Technology Agency（日本科学技术振兴机构）；The University of Tokyo（东京大学）
光子人工智能在加速机器学习方面引起了人们的极大兴趣;然而，独特的光学特性尚未充分利用来实现更高阶的功能。混沌巡游，其多个准吸引子之间的自发瞬态动力学，可以用来实现类脑功能。在本文中，我们提出了一种方法来控制混沌巡回多模半导体激光器解决机器学习任务，被称为多臂强盗问题，这是强化学习的基础。所提出的方法利用超快混沌巡回运动的模式竞争动力学通过光注入控制。我们发现，探索机制是完全不同于传统的搜索算法，是高度可扩展的，优于传统的方法，大规模的强盗问题。这项研究为利用混沌巡回有效解决复杂的机器学习任务铺平了道路，作为光子硬件加速器。
2022-05-12 cs.LG cs.SY eess.SY
Using Resonances to Control Chaotic Mixing within a Translating and Rotating Droplet
增强和控制液滴内的混沌平流或混沌混合对于包括使用微观“离散”流体体积（液滴）作为微反应器的数字微流体装置的各种应用是至关重要的。在这项工作中，我们考虑斯托克斯流动的平移球形液滴，我们通过施加一个时间周期性的刚体旋转扰动。使用动力系统的工具，我们已经表明，在以前的工作中，旋转不仅导致一个或多个三维混沌混合区域，其中混合发生通过拉伸和折叠的材料线，但也提供了控制的大小和位置的可能性混沌混合内的下降。这种控制是通过适当调整旋转的幅度和频率来实现的，以便利用系统的固有频率与外部力的固有频率之间的共振。在本文中，我们研究的旋转轴的方向上的混沌混合区作为第三个参数的影响，以及提出了一个实验设置来实现所讨论的技术。
2009-09-17 nlin.CD
Bifurcations, Chaos, Controlling and Synchronization of Certain Nonlinear Oscillators
在这一系列讲座中，我们简要回顾了非线性振子混沌动力学研究的一些最新进展，特别是阻尼型和驱动型。以Duffing、Bonhoven-van der Pol和MLC电路振荡器为例，简要地解释了与这些系统相关的各种分岔和混沌现象。我们使用数值和分析以及模拟仿真方法来研究这些系统。然后，我们指出如何控制的混沌运动可以影响的算法程序，需要最小的扰动。最后简要讨论了如何实现同向演化混沌系统的同步及其在保密通信中的应用。
1997-10-01 chao-dyn nlin.CD
Controlling Chaotic Maps using Next-Generation Reservoir Computing
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；ResCon Technologies, LLC（ResCon科技有限责任公司）
本研究结合非线性系统控制技术与下一代储层计算，提出的控制器可完成混沌Hénon映射的多类控制任务，仅需少量训练数据、单次迭代即可实现目标控制，且抗噪与抗建模误差能力强。
2024-02-02 cs.LG cs.NE cs.SY
Controlling Neuronal Noise Using Chaos Control
混沌控制技术已被应用于各种各样的实验系统，包括磁弹性带，激光，化学反应，心肌组织，自发爆裂神经元网络。所有这些研究的一个基本假设是，被控制的系统是混沌的。然而，在实验系统，特别是生理系统中识别混沌是一项困难且经常误导的任务。在这里，我们证明了在最近的一项研究中使用的混沌标准可以错误地将噪声驱动的非混沌神经元模型分类为混沌。我们应用混沌控制，周期起搏，和反控制的非混沌模型，并获得类似的结果，显然是混乱的，{ \em在体外}神经元网络的报告。当我们将混沌控制应用于一个简单的随机系统时，我们也得到了类似的结果。这些新的发现挑战了上述神经元网络是混沌的说法，并表明混沌控制技术可以应用于比以前认为的更广泛的实验系统。
1995-03-15 chao-dyn nlin.CD q-bio
Controlling Quantum Chaos: Optimal Coherent Targeting
控制经典混沌动力系统的主要目标之一被称为目标控制，这是一个非常弱的微扰过程，利用系统对初始条件的极端对初始条件的敏感性来达到预定的目标状态。结果表明，在半经典制度的混沌量子系统的推广是可能的，但需要量身定制的扰动，其影响必须撤销的动态传播的演变量子态。这里所描述的程序被施加到初始最小的不确定性波包在量子踢转子，一个卓越的量子混沌范例，以说明该方法，并调查其准确性。该方法的误差可按$\hbar \rightarrow 0$形式消除
2022-11-14 cond-mat.mes-hall nlin.CD quant-ph
Controlling unstable chaos: Stabilizing chimera states by feedback
我们提出了一个控制方案，能够找到并稳定一个不稳定的混沌政权在一个系统中有大量的相互作用的粒子。这使我们能够跟踪一个高维混沌吸引子通过分叉，它失去了吸引力。类似于经典的延迟反馈控制，该计划是非侵入性的，然而，只有在适当放松的意义上考虑的混沌政权作为一个统计平衡显示随机波动作为一个有限的尺寸效应。我们证明了所谓的嵌合态，这是耦合振荡器系统中的相干-非相干模式的控制方案。该控制使得嵌合体状态可观察到的接近相干，少量的振荡器，和随机的初始条件。
2013-12-18 math.DS nlin.CD
Controlling two-dimensional chaotic transients with the safety function
在这项工作中，我们处理的Hénon和Lozi映射的参数选择，他们表现出瞬态混沌。接近混沌鞍的轨道会混沌一段时间，最终逃逸到外部吸引子。传统上，为了防止这种逃逸，已经应用了部分控制技术。这种方法突出考虑干扰（噪声）影响的地图，并找到一个特殊的区域的相空间，称为安全集，其中所需的控制，以维持轨道是小的。然而，在这项工作中，我们将采用一种新的方法的部分控制方法，最近开发的。这种新方法是基于找到一个称为安全功能的特殊函数，它允许自动找到避免轨道逃逸所需的最小控制。此外，我们将展示安全函数和经典安全集之间的强联系。为了说明这一点，我们将首次计算二维Hénon和Lozi映射的安全函数，其中我们还显示了该函数与影响映射的扰动大小的强烈依赖性，以及这种变化如何极大地影响受控轨道。
2022-02-17 math.DS nlin.CD
Partially controlling transient chaos in the Lorenz equations
瞬态混沌是非线性动力学中的一种特征行为，其中相空间中的某个区域中的轨迹在逃逸到外部吸引子之前表现出一段时间的混沌。在某些情况下，逃逸是非常不希望的，因此有必要避免这种情况。在本文中，我们应用一种控制方法称为部分控制，允许一个，以防止逃逸的轨迹的外部吸引子，保持在混沌区域的轨迹永远。为了说明该方法是如何工作的，我们选择了洛伦兹系统作为非线性动力学中的一个范例，用于选择出现瞬态混沌的参数。我们分析了三种完全不同的方法来实现该方法。首先，我们通过使用其中一个变量的连续最大值构建1D映射来应用该方法。接下来，我们通过通过庞加莱截面构建2D映射来实现它。最后，我们建立了一个3D地图，它的优点是使用固定的时间间隔应用程序的控制，这可以是有用的实际应用。
2016-08-01 nlin.CD
Disks controlling chaos in a 3D dynamical model for elliptical galaxies
采用一个具有准均匀核和盘的三维动力学模型，研究了椭圆星系中心部分的混沌控制。在二维系统的数值实验表明，一个非常复杂的相平面与一个大的混沌海，相当大的粘性层和大量的岛屿，产生的二次共振。随着圆盘质量的增加，混沌区域逐渐减小，最后出现一个只有规则轨道的新相平面。这种演化表明椭圆星系中的盘可以作为混沌控制器。从二维系统中得到的结果出发，我们在三维系统的相空间中定位区域，产生规则和混沌轨道。为此，我们引入并使用一个新的动力学参数，S（w）的频谱，这被证明是有用的作为一个快速的指标，并允许我们区分的3D潜力从混乱的规则运动。还讨论了其他检测混沌的方法。
2011-12-05 astro-ph.GA nlin.CD
Controlling Chaos Faster
预测反馈控制是一种易于实现的混沌动力系统稳定未知不稳定周期轨道的方法。预测反馈控制受到严重限制，因为渐近收敛速度随着较强的不稳定性而降低，这反过来又是较大目标周期的典型情况，使得难以有效地稳定大周期的周期轨道。在这里，我们研究停滞的混沌控制，控制的应用是停滞，利用混沌，不受控制的动态，并引入一个自适应范式，以克服这一限制，加快收敛。理论和应用结果表明，改进的预测反馈控制不仅能稳定更多的周期轨道，而且能加快典型混沌映射的收敛速度。所提出的自适应方案提供了一种在线调整参数的方法，从而产生一种广泛适用的快速混沌控制，即使对于大周期的周期轨道也能可靠地收敛。
2014-02-19 math.DS nlin.AO nlin.CD
Controlling infectious diseases: the decisive phase effect on a seasonal vaccination strategy
流行病学系统的研究产生了浓厚的兴趣，探索由季节性变化的接触率驱动的常见传染病的动态复杂性。数学模型和实地观察表明，在季节变化下，一些地方性传染病的发病率波动剧烈，在没有特定疫苗接种计划的情况下，动态往往表现为混沌振荡。事实上，混沌行为的存在已经在文献中被精确地描述为经典的季节性强迫传染病模型的动力学中的一个显著特征。然而，在流行病学的背景下，混乱通常被认为是一种与传染病的不可预测性相关的不良现象。因此，将混沌运动转换为规则运动的问题变得特别相关。在这篇文章中，我们考虑相位控制技术应用于季节性强迫SIR流行病模型，以抑制混沌。有趣的是，这种控制混沌的方法具有明确的意义，即对季节性疫苗接种策略的弱扰动。数值模拟表明，两个周期力--接触率和疫苗接种--之间的相位差在控制混沌中起着非常重要的作用。
2021-02-14 math.DS nlin.CD q-bio.PE
An investigation of chaotic diffusion in a family of Hamiltonian mappings whose angles diverge in the limit of vanishingly action
利用扩散方程的解，研究了一类角发散于消失作用极限的Hamilton映射的混沌扩散。该系统是由一个二维映射的变量的行动，$I$，和角度，$θ$和控制的两个控制参数：（i）$ε$，控制系统的非线性，特别是从可积的$ε=0$到不可积的$ε\ne0$的过渡;（ii）$γ$表示的权力的行动在方程定义的角度。对于$ε\ne0$的相空间是混合的，混沌存在于系统中，导致有限扩散的作用，其特征在于扩散方程的解。然后将解析解与数值模拟进行比较，表明两种方法之间存在显著的一致性。
2017-11-07 nlin.CD
Controlling quantum chaos: time-dependent kicked rotor
本文扩展了量子混沌控制方法，提出一种无需抵消量子态扩散的含时局部稳定控制哈密顿量，应用于量子 kicked rotor，实现更简单且实验可行的近似控制，误差随普朗克常数趋于零而消失。
2023-09-01 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Controlling Many-Body Quantum Chaos: Bose-Hubbard systems
本文提出通过引入控制哈密顿量，在混沌区域的Bose-Hubbard系统中利用不稳定平均场解实现相干量子目标导向，从而快速制备特殊量子态并稳定量子多体疤痕，为光学晶格实验提供了化学势时变控制方案。
2024-07-04 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
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
Controllable chaotic dynamics in a nonlinear fiber ring resonators with balanced gain and loss
我们展示了控制单光纤环（SFR）谐振器系统的动力学行为的可能性，其中光纤是放大（增益）通道，环是衰减（损耗）非线性介质。我们的模型是基于最近提出的宇称时间对称合成耦合器结构的简单改变[A。Regensburger等人，Nature 488，167（2012）]。该系统已被建模使用的传递矩阵形式主义。我们发现，这将导致在一个动态可控的算法在系统中固有的混沌动力学。我们还显示了倍周期点的输入振幅的依赖关系，强调在动力学方面。此外，由于输入光的恒定流入，谐振器本质上起到阻尼谐振器的作用的事实已经用谐振器内部的非零强度来阐明。
2016-09-05 nlin.CD physics.optics quant-ph
Chaotic magnetization dynamics in magnetic Duffing oscillator
本文提出磁杜芬振荡器模型，通过Landau-Lifshitz-Gilbert方程分析表明垂直外磁场可产生同宿轨道，并在Oersted场和自旋轨道矩驱动下展现混沌行为，为调控混沌磁化动力学提供了新途径。
2025-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
Reconstruction mechanism with self-growing equations for hyper, improper and proper fractional chaotic systems through a novel non-Lyapunov approach
分数阶混沌系统未知参数和阶数的辨识对于分数阶混沌系统的控制和同步具有重要意义。然而，传统的估计方法存在基本假设，即参数和分数阶数部分已知或已知的数据序列与分数阶混沌微分方程的确定形式相吻合，但参数和分数阶数不确定。当这些假设不存在时，我该怎么办？本文提出了一种新的非李雅普诺夫方法和一种新的统一的数学模型来重构分数阶混沌系统，通过分数阶微分方程的自生长机制，利用一些独立于这些假设的遗传操作思想。而分数阶混沌系统的未知参数和分数阶数的辨识可以看作是所提出的非李雅普诺夫统一数学重构方法的特例。通过适当的变换，将分数阶混沌重构问题转化为多模态非负特殊函数的极小化问题，该问题以分数阶微分方程为自变量，而不是以未知参数和分数阶数为自变量。目标是找到分数阶微分方程的最佳形式，使目标函数最小化。对一系列超分数阶和正常分数阶混沌系统进行了仿真重构。实验结果表明，基于遗传操作的分数阶微分方程自生长机制是一种成功的分数阶混沌系统重构方法，具有精度高、鲁棒性好等优点。
2012-08-10 math-ph math.MP nlin.CD
Modes of wave-chaotic dielectric resonators
介质光学微谐振器和微激光器代表了波混沌系统的实现，其中谐振器形状中缺乏对称性导致不可积的射线动力学。这种谐振器的模式显示出丰富的空间结构，并且不能通过模式指数进行分类，这将需要射线动力学中的额外运动常数。理解和控制这种谐振器的发射特性需要调查谐振器内部的射线运动的经典相空间结构和波动方程的谐振解之间的对应关系。我们首先讨论了传统程函近似在短波长极限下的失效，并激发了相空间光线追迹和相空间分布的使用。接下来，我们介绍了一种有效的数值方法来计算介质谐振器的准束缚模式，它只需要两个对角化每N个状态，其中N是大约等于沿周长的半波长的数量。经典的相空间结构和模式之间的关系显示通过Husimi投影技术。与谐振器的发射模式的观测计算效率高。
2003-08-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
