The lengths distribution of laminar phases for type-I intermittency in the presence of noise
我们考虑一种类型的间歇性的行为,发生的结果之间的相互作用的动力机制引起的I型不稳定性和随机动力学。我们分析推导出层流相的分布规律,层流相的平均长度与先前推导的临界参数的关系[PRE 62(2000)6304]是所发展理论的必然结果。我们发现一个很好的协议之间的理论预测和通过实验研究和数值计算得到的数据。我们还讨论了这种机制预计将如何发生在其他相关的物理环境。
2008-01-26 nlin.CD
Intermittency in relation with 1/f noise and stochastic differential equations
其中一个模型的不稳定性是开-关不稳定性,所产生的时间依赖的强制通过一个分歧点的分歧参数。对于开关不稳定性,在低频区域中与不变子空间的时间相关偏差的功率谱密度呈现1/ \sqrt{f}幂律噪声。在这里,我们研究了一种类似于开-关不确定性的不确定性机制,这种机制发生在具有不变子空间的非线性动力系统中。与开关不稳定性相反,我们考虑了横向李雅普诺夫指数为零的情况。我们证明了,对于这样的非线性动力系统的功率谱密度的偏差的不变子空间可以有1/f^β形式在很宽的频率范围内。也就是说,这种非线性系统表现出1/f噪声。建立并分析了与产生1/f^β噪声的随机微分方程的联系。
2013-04-18 nlin.CD physics.data-an
Effects of the low frequencies of noise on On-Off intermittency
受乘性噪声影响的分叉系统可以表现出接近不稳定阈值的开关不稳定性。对于一个正则系统,我们讨论了这种不稳定性对噪声功率谱密度(PSD)的依赖性。我们的研究是基于不稳定变量的概率密度函数(PDF)的计算。我们推导出一些特定类型的噪声的分析结果,并解释它们的开-关不相干性的框架。此外,我们进行了一个累积展开的随机噪声具有任意的功率谱密度,并表明间歇制度是由偏离阈值和PSD的噪声在零频率的值之间的比率控制。我们的研究结果与两种随机扰动的数值模拟结果一致:高斯色噪声和混沌变量的确定性波动。这项研究的扩展到另一个,更复杂的系统,并讨论了潜在的机制。
2007-07-17 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Current reversal with type-I intermittency in deterministic inertia ratchets
研究了确定性惯性棘轮系统中电流反转时的不稳定性。为了确定这种不稳定性属于哪种类型,我们利用频闪观测得到了粒子速度的返回图,并数值计算了平均层流长度${<}l{>}$的分布。该分布遵循${<}l{>} \propto ε^{-1/2}$的标度律,即I型不透明度的特征关系。
2003-08-26 nlin.CD
Characteristic Relations of Type-I Intermittency in the Presence of Noise
在切分叉点附近,研究了噪声存在下I型不稳定性层流长度的标度性质。基于解析和数值研究,我们表明,层流长度的标度关系是显着变形$\frac{1}{\sqrtε}$为$ε>0$为$\exp\{\frac{1}{D}|ε|^{3/2}\}$为$ε<0$作为$ε$通过分叉点$(ε=0)$。结果解释了为什么两个耦合的Rössler振子在近同步状态下同步长度的标度关系会发生变形。
1999-12-17 chao-dyn nlin.CD
Intermittency effects in Burgers equation driven by thermal noise
对于由热噪声驱动的Burgers方程,在有限时间和大距离下,得到了速度场的对和高阶振子的领先渐近性。它表明,不确定性发生:一些不确定性因子是远远大于其可约部分。
2000-01-13 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Intermittency in the Burgers and KPZ equation with correlated noise
撤销; chao-dyn/9904020和chao-dyn/9904021的早期版本已合并为一篇论文。
1999-12-03 chao-dyn cond-mat hep-th
Noise induced transition from an absorbing phase to a regime of stochastic spatiotemporal intermittency
我们引入了一个随机偏微分方程能够再现的主要功能的时空不连续性(STI)。此外,该模型显示了噪声引起的过渡,从层状STI制度。我们通过数值模拟和平均场分析表明,对于高噪声强度的系统在全球范围内发展到一个统一的吸收阶段,而对于低于临界值的噪声强度时空不稳定性占主导地位。定量计算的轨迹,这个过渡在相关的参数空间。
1999-05-26 chao-dyn cond-mat nlin.CD
Characteristic Relations of Type-III Intermittency in an Electronic Circuit
在均匀再注入概率的假设下,II型和III型双曲型的特征关系,分别与$x_{n+1}= (1+ε)x_n + a x^3_n$和$x_{n+1}= - (1+ε)x_n - a x^3_n$的局部Poincar $\acute{e}$映射都是$- ln (ε)$.然而,依赖于再注入概率,所述再注入具有诸如$ε^{-ν}$($1/2 \leq ν\leq 1$)的各种特性关系。本文讨论了各种特性关系,并在电子电路中用实验方法得到了具有均匀再注入概率的$ε^{-1/2}$特性关系。
1998-05-14 chao-dyn nlin.CD
Intermittency as a universal characteristic of the complete chromosome DNA sequences of eukaryotes: From protozoa to human genomes
大规模的动力学性质的完整的染色体DNA序列的真核生物被认为是。通过所提出的确定性模型,我们描述了这些序列中固有的大规模模式,如片段重复,串联重复和其他复杂的序列结构。结果表明,最近发现的基因数平衡的链上是不是随机的性质,和一个完整的染色体DNA序列表现出确定性混沌的性质。
2011-04-28 cond-mat.soft nlin.CD q-bio.BM
Pseudo-laminar chaos from on-off intermittency
在有限维,混沌,洛伦兹类波粒子动力学系统中,可以找到扩散轨迹,其与层流混沌扩散的外观相同[Phys. Rev. Lett. 128,074101(2022)]已知。然而,如[Phys.Rev.E101,032213(2020)]中所提出的,对这样的系统应用层流混沌测试,这些信号没有通过这样的测试,从而导致伪层流混沌的概念。后者可以解释为集成周期性驱动的开关磁阻。我们证明,在信号水平上,真层流和伪层流混沌很难区分系统中有和没有动力学噪声。然而,当考虑信号和增量的相关性时,非常显著的差异变得明显。我们比较和对比这些性质的伪层流混沌与真正的层流混沌。
2023-01-12 nlin.CD
Hyperchaos, intermittency, noise and disorder in modified semiconductor superlattices
直流偏压下的弱耦合半导体超晶格是一个多自由度的非线性系统,其非线性是由电子的有序隧穿引起的。它们可以在室温下表现出自发混沌,并作为快速物理随机数发生器设备。在这里,我们提出了一个一般的顺序输运模型与不同的电压降在量子阱和势垒,包括噪声和波动,由于超晶格外延生长。具有相同周期的超晶格中的电流的可激发性和振荡是由于当电流下降到临界值以下时在发射极接触处形成的电荷偶极波的成核和运动。插入更宽的井增加超晶格的激发性,允许波成核在修改后的井和更复杂的动力学。然后超混沌和不同类型的间歇混沌是可能的扩展直流电压范围。内部散粒噪声、热噪声和外部噪声对混沌吸引子的影响较小。然而,由于生长波动引起的随机无序可能抑制任何规则或混沌的电流振荡。数值模拟表明,当外延生长引起的涨落标准差小于0 0 2 4 nm(单层的10%)时,超过70%的样品保持混沌状态,而当外延生长引起的涨落标准差小于0 0 15 nm时,无序抑制了混沌。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Spatiotemporal intermittency and scaling laws in the coupled sine circle map lattice
本文研究了耦合正弦圆映射系统的时空相干性。系统的相图显示了定向渗流(DP)和非DP类STI的参数制度。具有同步层流行为的STI属于DP类。非DP行为的制度显示空间的不稳定性(SI),其中层流和突发区域的时间行为是规则的,层流长度的分布尺度为幂律。在这些制度的空间不稳定性看到的突发的定期的时间行为可以是周期性的或准周期性的,但层流长度分布的规模与相同的幂律,这是不同的DP的情况下。在相图中还出现了具有行波(TW)层状态的STI。在这个区域中出现了类似孤子的结构。它们负责伴随非普适指数的交叉。孤子寿命分布在平均寿命长的区域表现出幂律标度,而在平均寿命短的区域则表现出具有幂律尾的特征标度。每种类型的间歇性行为的签名可以在系统的动态特征中找到,即稳定性矩阵的特征值。我们讨论的影响,我们的研究结果表现出时空不稳定性的其他系统中看到的行为。
2006-04-24 nlin.CD
Intermittency exponents and energy spectrum of the Burgers and KPZ equations with correlated noise
我们数值计算了一维Burgers方程和KPZ方程的能量谱、相干指数和概率密度$P(u')$。我们使用伪谱方法进行分析。当Burgers方程的噪声方差$σ$(方差$\propto k^{-2 σ}$)超过3/2时,速度剖面中出现大的激波,导致$<|u(k)|^2> \propto k^{-2}$,结构函数$<|u(x+r,t)-u(x,t)|^q> \propto r$表明在$σ$的这个范围内Burgers方程是间歇性的。对于$-1 \le σ\le 0$,轮廓由噪声支配,并且对应的KPZ方程的谱$<|h(k)|^{2}>$与Medina等人的结果非常一致。的重整化群预测。在中间范围$0 < σ<3/2$,噪声和发达的冲击都被看到,因此,从RG政权的指数慢慢变化到冲击占主导地位的政权。概率密度$P(h)$和$P(u)$对于所有$σ$都是高斯分布,而$P(u')$对于$σ=-1$是高斯分布,但对于较大的$σ$稳定地变为非高斯分布;对于负的$u'$,对于$σ=0$是$P(u') \propto \exp(-a x)$,对于$σ> 1/2$近似为$\propto u'^{-5/2}$。我们还计算了所有$σ$的能量级联率,并发现所有$σ\ge 1/2$的恒定通量。
1999-12-01 chao-dyn cond-mat hep-th
Lévy on-off intermittency
我们提出了一种新的形式的双稳性,Lévy on-off双稳性,它产生于乘法$α$ -接近不稳定阈值的稳定白噪声。我们研究这个问题的线性和非线性制度,理论和数值模拟,与波动增长率的干草叉分叉的情况下。我们计算的平稳分布分析和数值从相关的分数福克-普朗克方程的Stratonovich解释。我们在噪声的参数空间$(α,β)$中刻画了该系统,其中稳定性参数为$α\in (0,2)$,偏度参数为$β\in[-1,1]$。在这个参数空间中,除了研究良好的高斯情况下$α=2$五个政权被确定。三个区域位于$1<α<2$,其中噪声具有有限均值但无穷方差。它们由$β$区分,并且都在确定性不稳定阈值处显示临界转变,开关不稳定性接近开始。临界指数从平稳分布计算。每一个区域的特征在于特定形式的密度和特定的临界指数,这与高斯情况截然不同。有限个或无限个整数阶矩可以收敛,这取决于参数。在$0<α\leq 1$中发现了另外两种机制。在那里,噪声的平均值发散,并且没有临界转变发生。在一种情况下,原点总是不稳定的,与距确定性阈值的距离$μ$无关。在另一种情况下,原点相反总是稳定的,与$μ$无关。因此,我们证明了一个不稳定的非平衡,幂律分布的波动可以显示实质上不同的属性比高斯热波动,在统计和临界行为。
2021-04-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Phase Synchronization with Type-II Intermittency in Chaotic Oscillators
研究了两个耦合超混沌Rössler振子系统的II型不稳定性相位同步,在相位同步跃迁发生之前,系统出现了$\pm 2 π$不规则的相位跳跃行为.该行为被理解为过阻尼粒子在具有$2 π$ -周期性极小值的势中的随机跳跃。通过对回波图的分析,我们将其描述为具有外部噪声的II型不透明度。在$ε_{t} < ε< ε_{c}$(其中$ε_{t}$是Ⅱ型不稳定性的分叉点,$ε_{c}$是耦合强度参数空间中的PS跃迁点)中,两次连续跃迁之间的时间间隔的平均长度服从$<l> \sim \exp(\midε_{t} - ε\mid^{2})$,这与由Fokker-Planck方程得到的标度律很好地吻合.
2001-06-30 chao-dyn nlin.CD
Effective intermittency and cross-correlations in the Standard Map
我们定义了自相关函数和交叉关联函数,它们能够捕捉一般动力学系统中由局部相空间结构引起的动力学特性。这些关联函数是在非线性参数$k$值范围的标准图中计算的。使用非相互作用粒子的模型,每个演变根据相同的标准映射动力学和最初位于特定的相空间区域,我们表明,对于$0.6 < k \leq 1.2$长程交叉相关出现。它们作为粒子轨迹的系综属性通过在统计平均中使用的相空间单元的适当选择而发生。在该区域的$k$值的单粒子相空间是由局部混沌($k \leq k_c$与$k_c \approx 0.97$)或其特征在于从局部到全局混沌($k_c < k \leq 1.2$)的过渡占主导地位。引入合适的符号动力学,我们证明了长程互相关的出现可以归因于在相空间的特定区域中存在有效的间歇动力学。我们的研究结果进一步支持了最近发现的间歇性动态与交叉相关性发生的关系(F.K. Diakonos,A.K. Karlis,and P. Schmelcher,Europhys. Lett. { \bf 105},26004(2014)),表明其对二维Hamilton系统的有效性。
2015-04-20 nlin.CD
Horizontal Visibility graphs generated by type-I intermittency
在水平可见度图理论中研究了I型通向(或脱离)混沌的不确定性路径。为了这个目的,我们解决了单峰映射产生的轨迹接近反正切分岔和构造,根据水平可见性算法,其相关的图形。我们展示了层流发作和混沌爆发的交替如何在所得到的图形结构中具有指纹。因此,我们推导出一个唯象理论,预测几个网络参数的定量值。特别是,我们预测,层流趋势大小的平均长度的特征幂律缩放完全继承在图形度分布的方差中,与数值吻合良好。我们还报告了数值证据的特征幂律缩放的李雅普诺夫指数作为一个函数的距离的切线分叉是继承在图中的块熵的度分布的类似缩放。此外,我们能够重铸的全套HV图产生的间歇动力学到一个重整化群框架,其图论RG流的不动点占不同类型的动态。我们还建立了这个流的非平凡不动点符合相切条件,相应的不变图表现出极大熵性质。
2013-01-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Synchronization within synchronization: transients and intermittency in ecological networks
瞬变是生态系统的基础,对管理、保护和生物控制具有重要意义。我们发现了一种类型的瞬态同步行为的空间生态网络的局部动力学是混沌的,捕食者-猎物类型。在所有片之间存在相位同步的参数状态中,完全同步(即,相位和幅度的同步)可以出现在由网络对称性确定的某些贴片对中-此后称为“同步中的同步”现象。“完全同步的不同模式共存,但由于内在的不稳定性或噪声,每个模式都是瞬态的,在时间演化过程中,模式之间存在随机的间歇性切换。瞬态时间的概率分布遵循代数标度律,平均瞬态寿命发散。基于对称性的考虑,我们开发了一个稳定性分析来理解这些现象。对称性的一般原理也可以用来解释以前发现的生态网络中违反直觉的同步行为。
2020-11-20 math.DS nlin.CD q-bio.PE
Asymptotic power law of moments in a random multiplicative process with weak additive noise
众所周知,具有弱加性噪声的随机乘性过程产生幂律概率分布。最近人们认识到,这个过程表现出另一种类型的幂律:随机变量尺度的矩作为加性噪声强度的函数。我们澄清的机制,这种幂律行为的时刻处理一个简单的Langevin型模型的近似和精确,并认为这种机制是普遍的。我们还讨论了我们的研究结果的相关性,噪音的开-关不稳定性和奇异的时空混沌最近观察到的非局部耦合元件的系统。
1998-02-03 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD