Energy cost reduction in the synchronization of a pair of nonidentical coupled Hindmarsh-Rose neurons
University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学（UPV/EHU））
许多生物过程涉及非等效系统之间的同步，即差异仅限于相当小的参数失配的系统。在这种情况下，同步机制的维持在能量上是昂贵的\cite{1}。这项工作研究了一对结构灵活的耦合神经元，通过电耦合相互作用的同步现象的能量影响。我们发现，两个不相同的神经元之间的强制同步创建适当的条件，能够使神经元结构上接近他们的行为，以减少所需的能量流，以保持同步制度的自适应法律的有效驱动。
2012-04-17 cs.AI nlin.CD q-bio.NC
Synchronizing noisy nonidentical oscillators by transient uncoupling
同步是在耦合的相同单元之间实现相同动态的过程。如果这些单元彼此不同，它们的动力学就不能变得相同;然而，在瞬变之后，它们之间可能会出现一种函数关系--这种现象被称为“广义同步”。“在这里，我们表明，瞬时解耦的概念，最近推出的同步相同的单位，也支持广义同步之间的不相同的混沌单位。广义同步可以通过瞬态解耦实现，即使它是不可能的规则耦合。此外，我们证明了瞬态解耦稳定同步存在的共同噪声。如果当驱动轨道访问相空间中局部发散的区域时，单元保持解耦，则瞬态解耦效果最好。因此，为了选择一个有利的解耦区域，我们提出了一个直观的方法，通过线性化的流动和随后抑制发散的驱动单元的轨迹的相位点处的局部发散。
2016-11-07 nlin.CD
Identical synchronization of nonidentical oscillators: when only birds of different feathers flock together
在异质动力学单元网络的研究中，一个突出的问题是当单元之间的差异不小时，发展严格的方法来探测同步状态的稳定性。在这里，我们解决这个问题，提出了一个概括的主稳定性形式主义，可以应用到异构振荡器与大的失配。我们的方法是基于在变分方程的矩阵项的同时块对角化，它导致降维，简化了原方程显着。这种新的形式主义允许系统的调查的情况下，振荡器需要是不相同的，以达到一个相同的状态，其中所有的振荡器是完全同步的。在网络的情况下，同样耦合的振荡器，这对应于打破系统的对称性作为一种手段，以保持对称的动态状态-最近发现的效果称为不对称诱导同步（AISync）。我们的框架使我们能够识别通信延迟作为一个新的和潜在的共同机制，引起AISync，我们使用延迟耦合的斯图尔特-朗道振荡器的网络演示。结果也有潜在的影响控制，因为它们揭示了振荡器的异质性作为一个属性，可以被操纵，以提高同步状态的稳定性。
2017-12-08 cond-mat.dis-nn math.DS nlin.AO
The development of generalized synchronization on complex networks
本文研究了无标度网络、小世界网络、随机网络和模块化网络等典型复杂网络上的广义同步问题。通过采用混沌系统方法研究网络，我们证明了在具有异质和均匀度分布的振子网络中，无论耦合的混沌振子是相同的还是不同的，GS都可以发生。对于网络中的耦合同振子，随着耦合强度的增加，存在一条从初始非同步到最终全局完全同步的一般分岔路径.对于网络上的耦合非全同振子，我们进一步揭示了网络拓扑如何与局部动力学竞争，以主导网络上GS的发展。特别地，我们分析了不同的耦合策略如何影响复杂网络上的GS的发展。我们的研究结果为复杂网络中集体行为的发生和发展提供了进一步的认识。
2008-06-17 nlin.CD
Community structure in real-world networks from a non-parametrical synchronization-based dynamical approach
这项工作分析了社区结构在现实世界中的网络同步的基础上的不相同的耦合混沌罗斯勒振荡器的每一个特征在于一个定义的固有频率，并根据一个预定义的网络拓扑结构耦合的问题。互动计划设想了一个均匀增加的耦合力，以模拟一个社会中的代理之间的关联增长的时间。为了提高同步过程中可能出现的相关态的稳定性，我们提出了一种无参数机制，该机制根据相关数据推导出的动态连接矩阵来调整耦合振荡器的特征频率。我们发现，特征频率向量，结果从适应机制揭示了潜在的社区结构存在于网络中。
2012-07-12 nlin.AO nlin.CD
Generalized Synchronization of Coupled Chaotic Systems
本文简要介绍了广义同步的一些最新进展。我们讨论了不同的方法检测广义同步。我们首先考虑两个单向耦合系统，然后考虑两个相互耦合的系统。然后，我们将研究扩展到耦合系统的网络。在耦合非全同系统的广义同步研究中，我们讨论了耦合近全同系统的主稳定函数（MSF）形式。随后我们使用该MSF来构造同步优化网络。在优化后的网络中，选择参数值在一端的节点作为枢纽节点，选择参数差异较大的节点对建立链路。
2014-03-30 nlin.CD
Asymmetry-Induced Synchronization in Oscillator Networks
最近有报道说，为了稳定振荡器网络的完全同步-一种对称状态-系统本身的对称性必须通过使振荡器不相同来打破。但是这种行为--我们称之为不对称诱导同步（AISync）--在振荡器网络中发生的频率有多高？在这里，我们提出了构建AISync系统的第一个一般方案，并证明了这种行为是规范，而不是在广泛的一类物理系统，可以被视为多层网络的例外。由于完全同步的对称网络是更一般网络中集群同步的基本构建块，因此AISync也应该通过打破集群子网的对称性来促进集群同步。
2017-06-17 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Symmetry-independent stability analysis of synchronization patterns
随着主稳定函数（MSF）理论的引入，网络同步领域得到了巨大的发展，它使得大型振荡器网络同步的稳定性分析成为可能。然而，要取得进一步的进展，我们必须克服这个著名的形式主义，它侧重于全球同步，并要求双方的振荡器和它们的相互作用的功能是相同的，而许多感兴趣的系统本质上是异构的，并表现出复杂的同步模式的局限性。在这里，我们建立了一个概括的MSF形式主义，可以表征任何集群同步模式的稳定性，即使当振荡器和/或它们的相互作用功能是不相同的。新的框架是基于找到最好的同时块对角化的矩阵的变分方程，不依赖于网络对称性的信息。这导致了一个算法，是容错和数量级快于现有的基于并行计算的算法。作为一个应用，我们严格的特点在网络中的嵌合体状态的稳定性与多种类型的相互作用。
2020-10-29 cond-mat.dis-nn math.DS nlin.AO
Radial and circular synchronization clusters in extended starlike network of van der Pol oscillators
我们考虑扩展的星形网络的枢纽节点耦合的节点代表星光的几个链。假设网络的节点被不同的自振子占据，我们研究了它们的簇同步的各种形式。当节点沿射线同步时，出现辐射状簇，而圆形簇由没有直接连接但位于与枢纽相同距离的节点形成。就其性质而言，循环同步是所谓的远程同步的新表现[Phys.Rev.E85（2012），026208]。我们报告其远程形式时，同步节点通过至少三个中间节点进行交互。远程远程同步的形式是过渡到网络的总同步的场景的元素。我们观察到光线的远端首先同步。然后，更多的圆形集群出现，涉及更接近枢纽节点。随后，集群合并，最后，所有网络变得同步。扩展的星形网络的行为被发现是强烈的射线长度的决定，而不同的射线的数量基本上影响一个动态图片的细节。恒星的对称性也广泛地影响着动力学。在非对称星团中，圆形同步主要消失，而径向同步则消失，但远距离同步仍然存在。
2017-03-06 cs.NI nlin.AO nlin.CD
Controlling synchrony by delay coupling in networks: from in-phase to splay and cluster states
我们研究延迟耦合振荡器网络中的同步，使用主稳定函数的方法。在Stuart-Landau振子的一般模型（超临界或亚临界Hopf分岔的标准形式）中，我们推导出分析稳定性条件，并证明通过调整耦合相位可以轻松控制同步周期状态的稳定性。我们提出耦合相位作为一个重要的控制参数，在一般网络拓扑结构的同相同步或去同步之间切换，或在单向环的同相，群集或splay状态之间切换。我们的结果是强大的，即使网络的元素略有不同。
2009-10-29 nlin.CD
Multifaceted dynamics of Janus oscillator networks
最近的研究发现了网络同步中的基本新现象，包括嵌合态，爆炸同步和不对称诱导同步。到目前为止，这些现象中的每一种都只在设计成表现出这一现象的系统中被观察到，这就提出了它们是否相互兼容的问题，如果是这样，它们在什么条件下共同出现。在这里，我们介绍了一类非常简单的振荡器网络，同时表现出所有这些现象。动力学单位由一对不同相位的振子组成，我们称之为雅努斯振子，因为它与雅努斯粒子和神话人物（它们的名字就是从这个神话人物得来的）类似。与以前的研究相比，这些网络表现出（i）爆炸同步相同的振荡器;（ii）极端的多稳定性的嵌合体状态，包括旅行，间歇性和弹跳的嵌合体;和（iii）不对称诱导的同步，其中同步是由随机振荡器的异质性促进。这些网络还表现出以前未观察到的反向同步过渡的可能性，其中过渡到一个更同步的状态是由耦合强度的减少而不是增加引起的。这些不同的现象出现在相当吝啬的条件下，甚至在本地连接的环拓扑结构，这有可能促进他们的使用来控制和操纵同步实验。
2019-01-30 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Emergence of a common generalized synchronization manifold in network motifs of structurally different time-delay systems
利用辅助系统方法和互伪最近邻方法，证明了不同阶结构的对称耦合时滞系统存在从部分广义同步到全局广义同步的过渡.本文作者最近报道，存在一个共同的GS流形，即使在一个合奏的结构不同的标量时滞系统具有不同的分形维数，并表明GS发生的相位同步（PS）的同时。在本文中，我们确认，上述结果不仅限于标量一维时滞系统单独，但存在一个类似的类型的过渡，即使在具有不同的顺序的时滞系统的情况下。通过计算最大横向李雅普诺夫指数来评价每个主系统和相应辅助系统的完全同步流形的渐近稳定性，从而保证了主系统之间GS流形的稳定性.进一步估计了相关系数和重现概率的相关性，建立了GS和PS之间的关系。我们还计算了相互的假最近邻参数，双重确认了全局GS流形的出现。
2016-11-04 nlin.CD
Synchronization of two non-identical Chialvo neurons
本研究基于随机Chialvo模型，通过引入参数失配构建非相同神经元，分析失配、噪声、耦合强度及神经元行为类型对同步的影响，确定了同步的临界参数，并推测结果具有普适性。
2024-04-11 nlin.CD
Adaptive Backstepping Chaos Synchronization of Fractional order Coullet Systems with Mismatched Parameters
本文研究了分数阶Coullet系统的精确同步问题，同时也研究了参数未知的分数阶Coullet系统的同步问题。提出的方法是基于自适应反演，已被开发的同步两个混沌系统具有相同或部分不同的吸引子。分析得到了同步的充分条件。在此基础上，提出了一种自适应控制律，使两个微不匹配的混沌Coullet系统的状态同步。稳定性分析，然后证明使用李雅普诺夫稳定性定理。该方法的优点是只需要一个控制器信号就可以实现同步任务。数值仿真验证了所提出的控制器对混沌同步任务的重要性。
2012-06-10 nlin.AO nlin.CD
Generalized Phase Synchronization in unidirectionally coupled chaotic oscillators
我们研究两个相同或失谐的响应振荡器耦合到一个略有不同的驱动振荡器之间的相位同步。我们的结果是，相位同步可以发生在响应振荡器之间，当它们被驱动相关的（但不相同的）输入从驱动振荡器。我们称这种现象为广义相位同步（GPS），并阐明其特性，使用李雅普诺夫指数和相位差图。
2004-05-12 nlin.CD
Parameter mismatch estimation using large deviations from synchronization
我们提出了一种方法来确定的相对参数失配在一个几乎相同的混沌振子的集合，通过测量大的偏差从同步状态。我们展示了我们的方法与合奏略有不同的圆地图。我们讨论了如何应用我们的方法时，有噪声，并显示一个例子，噪声强度是可比的失配。
2004-12-20 nlin.CD
Heterogeneous noise-induced extreme events and synchronization in a globally coupled network of FitzHugh-Nagumo oscillators
本研究通过引入异质噪声源，揭示了全局耦合FitzHugh-Nagumo振子网络中极端事件的同步机制及多样性，首次展示了噪声驱动的部分和全局同步极端事件。
2025-11-28 nlin.CD
Probability of Stability of Synchronization in Random Networks of Mismatched Oscillators
在振子及其耦合具有微小参数失配的假设下，研究了振子网络同步态的稳定性。一个广义的主稳定性函数，考虑到不匹配。使用这个主稳定性函数的同步概率的下界推导出定期和随机网络模型。同步稳定性的概率，然后被用来研究网络的相变行为。使用vanderPol振子的数值例子来说明结果，并验证分析的有效性。此外，同步的趋势作为耦合和局部动力学的失配的统计的函数进行了研究，使用这个数值例子。
2014-07-27 math.DS nlin.CD
Emergence and evolution of unusual inhomogeneous limit cycles displacing hyperchaos in three quorum-sensing coupled identical ring oscillators
我们证明，强烈的不对称极限环可以观察到在系统中的三个相同的环形振荡器（3基因网络称为Repressilators）全球耦合的信号分子扩散添加到模型中的一种方式，如已知的细菌的“群体感应”机制。这些周期是稳定的，在很宽的耦合强度的间隔，他们驱逐的占主导地位的超混沌政权存在于三个Repressilators在非常大的参数领域。跟踪了非齐次极限环的分叉，其中一个振子的高振幅轨道和其他两个的两个低振幅相同的轨道。分叉分析揭示了一个不寻常的级联分叉结束在一个新的极限环分裂（略有不同）低振幅轨道的外观。在小参数区间内，两个周期都失去稳定性，产生非均匀混沌。超混沌主导的参数平面周围的“岛”的非均匀极限环，这占了很长的超混沌瞬态时，系统返回到稳定的非对称周期后，他们的扰动。反过来，正是这些周期促成了超混沌轨道中的不对称且往往相当长的片段。所提出的周期不同于已知的非对称吸引子：从“振荡死亡”中诞生的非齐次极限环和在“最小嵌合体”中观察到的周期。
2022-11-15 nlin.AO nlin.CD
The transition to synchronization of networked systems
本文提出仅利用图拉普拉斯矩阵的特征值与特征向量即可预测网络系统同步转变，并揭示该过程由对应特定聚类状态的事件序列构成，通过大规模仿真验证了该方法在合成与真实网络中的准确性。
2024-04-29 nlin.CD physics.soc-ph
Effect of parameter mismatch on the synchronization of strongly coupled self sustained oscillators
在本文中，我们提出了一个实验装置和相关的数学模型来研究两个自持强耦合机械振荡器（节拍器）的同步。的内部参数，即阻尼和频率的小失谐的影响进行了研究。我们的实验系统是一对弹簧缠绕的机械节拍器，通过将它们放置在一个共同的基座上来耦合，沿着水平方向自由移动。在我们的系统中，振荡摆的质量形成系统总质量的一个重要部分，导致振子的强耦合。我们稍微修改了发条“发条”的内部机制，这样固有频率和内部阻尼可以独立调整。随着参数的变化，观察到稳定的同步和反同步状态。我们设计了一个基于光电二极管阵列的非接触、非磁性位置检测系统，由微控制器驱动，记录每个振荡器的瞬时角位移和耦合两者的基座的微小线位移。我们的结果表明，这样的系统可以稳定在同相反相同步状态通过调整参数失配。数值模拟和实验观察的结果是在定性的协议，都在本工作中报告。
2014-07-08 nlin.CD
Dynamics of threads and polymers in turbulence: power-law distributions and synchronization
我们研究了线和聚合物在湍流中的行为。这些物体具有有限的空间延伸，因此沿着它们的流动略有不同。相应的拖曳力产生有限的平均拉伸，并且线在大部分时间被拉伸。尽管如此，波动缩小的概率是很大的，并且已知只按照幂律衰减。我们表明，指数的幂律是一个普遍的数字独立的统计流。对于聚合物，存在卷曲-拉伸转变：流动必须具有足够大的李雅普诺夫指数，以克服弹性阻力并将聚合物从卷曲状态拉伸。从跃迁以上的拉伸态收缩的概率再次服从幂律，但具有非普适指数。我们表明，上述过渡指数变得普遍，并得出相应的表达式。此外，我们还演示了同步：过渡上方的线程或聚合物的端到端距离通过流同步并变得相同。因此，在稀聚合物溶液中从牛顿行为到非牛顿行为的转变可以被看作是有序转变。
2011-12-28 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Synchronized states in dissipatively coupled harmonic oscillator networks
在何种条件下频率略有不同的振荡器同步的问题出现在各种设置。我们表明，即使是双线性耦合的谐振子，通过一个纯粹的耗散相互作用，可以实现同步。通过适当地调整增益/损耗，可以实现稳定的动态，在这项工作中研究的情况下，所有振荡器同步。这些发现被解释使用复杂的特征值和特征向量的非厄米矩阵描述系统的动态。
2023-01-30 nlin.CD
