On the conditions for synchronization in unidirectionally coupled chaotic oscillators
重新讨论了单向耦合混沌振子的同步条件。通过典型实例证明,当混沌同步的解析条件不一致时,条件李雅普诺夫指数(CLEs)在区分间歇同步和永久同步中起着重要作用.我们表明,间歇性同步时,可以发生CLEs是非常小的正值或负值接近零,而永久同步时,CLEs采取足够大的负值。也有强有力的证据表明,对于永久同步的同步时间是相对较低的,而它是高的间歇同步。
2000-11-24 nlin.CD
Intermittent generalized synchronization in unidirectionally coupled chaotic oscillators
发现了单向耦合混沌振子在广义同步跃迁附近的一种新的行为类型。研究表明,在广义同步出现之前存在着间歇行为:在接近阈值参数时,耦合混沌系统在大部分时间内表现出广义同步,但在一定的时间间隔内,同步振荡被非同步脉冲串所中断。通过与间歇滞后同步(ILS)类比,这种类型的系统行为被称为间歇广义同步(IGS)[\textbf{62},7497(2000)]。
2005-04-24 nlin.CD nlin.PS
Multistable Synaptic Plasticity induces Memory Effects and Cohabitation of Chimera and Bump States in Leaky Integrate-and-Fire Networks
本文研究泄漏积分-发放网络中双稳态突触可塑性对集体同步的影响,数值证明其可诱发鼓包态与嵌合体态共存并产生约束和记忆效应,用熵和平均放电率量化网络组织与演化。
2024-10-18 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Synchronization induced by intermittent versus partial drives in chaotic systems
我们表明,同步状态的两个系统的相同的混沌映射受到任何一个,一个共同的驱动器,在时间上的概率为p或相同的驱动器作用于一个分数p的地图,是相似的。这两个系统的同步行为可以推断,通过考虑一个单一的混沌映射驱动的概率p的动力学。这些系统的同步状态的特点是他们的共同空间的参数。我们的研究结果表明,一个共同的外部驱动器的存在下,所有的时间是不是必不可少的混沌振子系统中达到同步,也不是同时共享的驱动系统中的所有元素。相反,实现同步的一个关键条件是系统中的元素在很长一段时间内共享一些最小的平均信息。
2009-04-07 nlin.CD
Collective Dynamics of coupled Lorenz oscillators near the Hopf Boundary: Intermittency and Chimera states
本文研究了相互耦合的全同Lorenz振子网络在亚临界Hopf分岔附近的集体动力学。该系统表现出诱导多稳态行为与有趣的时空动力学,包括同步,去同步化和嵌合态。我们发现这个网络可能会表现出间歇性的行为,由于复杂的盆地结构,其中,在不同的吸引子之间切换的系综振荡器的时间动力学。因此,不同的振荡器可能显示出间歇同步(或去同步)的动力学,从而产生{ \it间歇嵌合体状态}。间歇性层流相的行为的特征在于在同步流形中花费的特征时间,其按幂律衰减。这种间歇动力学是相当普遍的,可以推广到大量的振荡器相互作用的非本地,全球和本地耦合计划。
2022-07-19 nlin.CD
Intermittent stickiness synchronization
本文利用有限时间李雅普诺夫指数(FTLE)的统计性质来研究在高维Hamilton系统的混合相空间中观察到的间歇粘性同步(ISS)。全粘性同步(SS)发生在任意长的时间窗口,当所有的FTLE从混沌轨迹趋于零。这种行为是粘性运动的结果,这种粘性运动接近于生活在高维相空间中的规则结构,并以相同的量按比例影响所有不稳定的方向,从而产生一种集体运动。当至少一个FTLE接近零时,发生部分SS。因此,取决于非线性和耦合参数的值、相空间的维度和正FTLE的数量,可能发生不同程度的部分SS。通过过滤程序,用于精确地描述粘性运动,我们能够计算的代数衰减指数的国际空间站,并获得显着的证据存在的普遍行为有关的衰减的时间相关性编码在这样的指数。此外,我们表明,即使找到完整的SS的概率是小的部分SS相比,完整的SS可能会出现很长一段时间,由于在混合相空间中的时间相关性的缓慢代数衰减。从这个意义上说,观测到混沌运动和完全SS之间的非常晚的不连续性成为罕见的事件。
2019-03-20 nlin.CD
Adaptive synchronization in delay-coupled networks of Stuart-Landau oscillators
我们考虑网络的延迟耦合斯图尔特-朗道振荡器。在这些系统中,耦合相位已被发现是一个关键的控制参数。通过适当地选择该参数,可以在网络的不同同步振荡状态之间切换。应用速度梯度法,我们推导出一个自适应算法的耦合相位的自动调整,使所需的状态可以选择从一个多稳态制度。我们提出的目标函数的基础上的差异的振荡器和一个广义的序参量,并表明,速度梯度方法可以找到适当的耦合相位与不同的同步状态,例如,可以选择同相振荡、张开或各种簇状态。
2011-07-21 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Synchronization of Coupled Chaotic Dynamics on Networks
我们回顾了一些最近的工作在各种网络上的耦合动力系统的同步。当节点显示同步行为时,可以观察到两个有趣的现象。首先,有一些浮动类型的节点在连接到一些集群和独立进化之间表现出间歇性行为。其次,可以识别两种不同的团簇形成方式,即主要具有团簇内耦合的自组织团簇和主要具有团簇间耦合的驱动团簇。
2005-10-04 nlin.AO nlin.CD
Intermittent synchronization in a network of bursting neurons
抑制性和兴奋性耦合爆发神经元网络中的同步振荡在从中枢模式发生器到人脑回路的各种神经系统中很常见。后者的一个例子是基底神经节的皮质下网络,由丘脑底核和苍白球的兴奋性和抑制性爆发形成,参与运动控制并在帕金森病中受到影响。最近的实验已经证明了该网络中神经活动锁相的间歇性。在这里,我们探索一种潜在的机制来解释网络中的间歇性锁相。我们简化了网络,以获得两个抑制耦合元件的模型,并探讨其动力学。我们使用几何分析和奇异摄动方法的动力系统,以减少完整的模型,以一个更简单的方程组。数学分析是使用三个慢变量与两个不同的时间尺度。间歇性同步振荡是由重叠尖峰脉冲产生的,其关键取决于慢相平面的几何形状和慢变量之间的相互作用以及突触的强度。两个慢变量负责产生重叠尖峰的活动模式,另一个较慢的变量增强了不规则和间歇性活动模式的鲁棒性。虽然所分析的网络和所探索的间歇性同步机制似乎是相当通用的,但该分析的结果可用于追踪生物物理参数(突触强度和钙动力学参数)的特定值,已知这些参数在帕金森病中受到影响。
2011-09-12 nlin.CD q-bio.NC
Anomalous synchronization threshold in coupled logistic maps
我们考虑耦合混沌映射的正则格。根据晶格尺寸,在参数空间中可能存在一个窗口,在该窗口中,在瞬态状态之后最终达到完全同步。在此窗口之外关闭,则会间歇性地转换到同步。虽然渐近横向李雅普诺夫指数允许确定的同步阈值,有限时间的李雅普诺夫指数的分布,在临界前沿附近,预计将提供相关的信息,如不稳定现象。在这项工作中,我们仔细检查的分布时,当地的动态是由逻辑映射$x \mapsto 4x(1-x)$统治的有限时间指数。我们得到了一个理论估计的分布有限时间指数,这是显着的非高斯。相关性的存在,破坏了中心极限近似,示出修改典型的间歇性突发行为。目前的情况下,可以适用于更广泛的系统与不同的本地动态和耦合方案。
2005-04-05 nlin.CD
Bayesian Basin Tracking: Efficient Global Continuation of Multistable Dynamical Systems
Universidade de São Paulo(圣保罗大学);Universidad Rey Juan Carlos(雷胡安卡洛斯国王大学);Harvard University(哈佛大学);Royal Academy of Sciences of Spain(西班牙皇家科学院)
研究高维多稳态动力系统全局相空间绘制难题,提出贝叶斯盆地追踪框架,利用盆地边界持续性及概率建模,结合对数贝叶斯因子检测结构变化,经多模型验证,能克服维度缩放问题,实现计算加速并保留误差界限。
2026-07-17 nlin.CD
Detecting the temporal structure of intermittent phase locking
本研究探讨一种描述振荡系统间歇性锁相时间结构的方法。当一个振荡系统处于远离同步阈值的弱同步状态时,它的大部分时间都处于远离同步状态的相空间中。因此,该状态附近的动态特性(例如其稳定性特性/李雅普诺夫指数或同步事件持续时间的分布)在大多数时间内都不能描述系统的动态特性。我们认为,在这种情况下,通过探索每个周期的振荡相位之间的关系,系统动力学的特征的方法。如果存在某种总体水平的锁相,则可以量化何时失去锁相以及失去多长时间,以及系统如何返回到锁相状态。我们考虑几个例子来说明这种方法:耦合斜帐篷映射,其稳定性可以分析评估,耦合Rössler和Lorenz振荡器,通过不同的相位同步的方式,并通过耦合神经元的一个更复杂的例子。我们发现,所获得的措施可以描述的动力学和时间结构的差异同步/去同步事件的系统具有相似的整体水平的锁相和相似的同步状态的稳定性。
2011-06-06 math.DS nlin.CD
Dynamic Synchronization of Driven Self-Oscillators: Modeling and Experiment
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Université Côte d’Azur, CNRS, Institut de Physique de Nice (INPHYNI)(尼斯蔚蓝海岸大学,法国国家科学研究中心,尼斯物理研究所)
研究通过实验验证了驱动振幅或频率缓慢调制对自振荡器同步状态的影响,发现间歇性同步和严格同步等新现象。
2026-01-05 nlin.CD physics.app-ph
Extreme events at the onset of epileptic-like intermittent activity of FitzHugh-Nagumo oscillators on small-world networks
研究 Watts-Strogatz 小世界网络中 FitzHugh-Nagumo 振子的四相动力学,发现极端同步事件峰值可预示类癫痫间歇相及同步转变。
2025-03-17 nlin.AO nlin.CD physics.bio-ph
Synchronization by dynamical relaying in electronic circuit arrays
我们的实验研究同步的两个混沌电子电路的动力学是由第三个参数匹配的电路,他们是双向耦合的线性链配置中继。在广泛的操作参数范围内,这种设置导致外部电路之间的同步,而继电器元件保持不同步。同步的细节与耦合水平不同:对于低耦合,外部电路之间的间歇同步状态与反相同步共存。对于中等耦合,同步变为同相,对于强耦合,在外部元件之间观察到相同的同步,外部元件本身以广义的方式与中继元件同步。在后一种情况下,中间的元素显示一个三涡卷吸引子,这是不可能获得时,混沌振子是孤立的。
2006-07-11 nlin.CD
Pseudo-Coherence and Stochastic Synchronization: A Non-Normal Route to Collective Dynamics without Oscillators
Institute of Risk Analysis, Prediction and Management (Risks-X), Academy for Advanced Interdisciplinary Sciences, Southern University of Science and Technology(南方科技大学前沿交叉科学研究院风险、预测与管理研究所)
本文提出伪相干作为非平衡系统中集体时间组织的新机制,通过非正则伪谱放大实现同步样行为,无需内在振荡器。
2026-03-07 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.CD
Ring Intermittency in Coupled Chaotic Oscillators at the Boundary of Phase Synchronization
描述了耦合混沌振子在相同步区边界附近的一种新的间歇行为。这种机制,称为环不对称性,出现足够高的初始失配的两个耦合系统的频率。推导了层流相的分布和平均长度随耦合强度的变化规律。一个非常好的理论结果和数值计算的数据之间的协议。我们将讨论如何在其他相关的物理环境中预期这种机制。
2006-12-22 nlin.CD
Type-I Intermittency With Noise Versus Eyelet Intermittency
在这篇文章中,我们比较了两种类型的间歇行为(在噪声存在下的I型不稳定性和在混沌相位同步边界附近发生的不稳定性)的特性,迄今为止,这两种间歇行为被认为是不同的现象。我们表明,这些影响是在不同条件下观察到的相同类型的动力学。通过对二次映射、Van der Pol振子和Rossler系统等不同样本系统的研究,证实了结论的正确性。关于间歇行为的上边界的问题的考虑也证实了关于在存在噪声的情况下I型不稳定性和在相位同步开始时观察到的不稳定性的等价性的陈述的有效性。
2013-02-17 nlin.CD
Birhythmicity, Synchronization, and Turbulence in an Oscillatory System with Nonlocal Inertial Coupling
我们考虑一个模型,其中人口的扩散耦合极限环振子,所描述的复杂的Ginzburg-Landau方程,通过惯性场非局部相互作用。对于足够高的强度的非本地惯性耦合,系统表现出birhysticity与两个振荡模式在很大程度上不同的频率。本文用相动力学近似方法分析了双节律区一致振荡的稳定性。数值模拟表明,根据其参数,该系统具有不规则的间歇制度与本地突发的同步或去同步化。
2005-02-09 nlin.CD nlin.PS
Ring intermittency near the boundary of the synchronous time scales of chaotic oscillators
本文从实验和数值两方面研究了处于时标同步状态的混沌振子在同步时标边界附近的间歇行为。我们已经表明,所观察到的间歇性行为的类型应归类为环不稳定性。
2013-02-17 nlin.CD
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
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
Intermittency transition to generalized synchronization in coupled time-delay systems
本文利用辅助系统方法研究了两个耦合标量分段线性时滞系统的广义同步化问题。我们表明,GS的过渡发生通过开-关的不对称性路线,也表现出不同的耦合配置的特征不同的行为。特别地,对于误差反馈耦合配置,在相当宽的耦合强度范围内以及对于直接反馈耦合配置,在窄的耦合强度范围内发生不稳定性转变。它还表明,间歇动力学显示周期的周期等于响应系统的延迟时间在前一种情况下,而它们发生在有限持续时间的随机时间间隔在后一种情况下的周期性突发。这些过渡与系统参数和延迟时间的鲁棒性也进行了研究,线性和非线性耦合配置。结果证实了适当的渐近稳定的同步状态的稳定性条件分析和数值同步的概率和过渡的\emph{sub}李雅普诺夫指数的耦合时滞系统。我们还指出了这些独特的转变背后的原因,参考不稳定的周期轨道理论的低维系统的不稳定性同步。
2007-11-16 nlin.CD
Tunable power law in the desynchronization events of coupled chaotic electronic circuits
研究了线性反馈耦合混沌电路中同步误差幅度的统计特性。根据耦合强度,我们的系统表现出三个定性不同的制度的同步:弱耦合产生独立的振荡;中度到强耦合产生一个制度的间歇性同步称为吸引子冒泡;和较强的耦合产生完全同步。在适度耦合的情况下,去电离化事件大小的概率分布遵循幂律,其指数可以通过改变耦合强度来调整。这种幂律分布很有趣,因为它们出现在许多复杂系统中。然而,大多数具有这种行为的系统具有幂律指数的固定值,而在这里,我们给出了一个系统的例子,其中幂律指数很容易实时调整。
2013-09-12 nlin.CD
Synchronicity From Synchronized Chaos
松耦合混沌振子的同步是近二十年来研究的热点,它可能实现同步性的哲学概念。实际上,不可预测的混沌系统,仅通过几个变量耦合,通常表现出高度间歇性的可预测关系。我们认为,这种现象非常类似的概念,有意义的同步性提出的荣格和泡利,如果一个标识“有意义”的内部同步,因为后者似乎是必要的同步性与外部系统。如果将心灵类比为计算机模型,与气象数据同化中的零星观测系统同步,则可以实现心灵和物质的荣格同步。内部同步提供了一个组合同一客观过程的不同模型的方法,这种配置也可以描述有意识大脑的功能。与泡利的观点相反,最近的发展提出了一种唯物主义的半自主思想,与观察到的世界共存,两者都表现出同步秩序。基本的物理同步性表现在贝尔定理所暗示的非定域量子联系中。量子世界驻留在一个广义的同步“流形”,一个视图,提供了一个桥梁之间的非本地现实主义的解释和本地现实主义的解释,约束观察员的选择。
2014-06-20 nlin.CD
Synchronized clusters in coupled map networks: Self-organized and driven phase synchronization
我们研究了各种网络上的耦合映射的同步,包括规则的一维和二维网络,无标度网络,小世界网络,树网络和随机网络。对于小的耦合强度节点显示湍流行为,但形成相位同步集群耦合增加。我们确定了两种不同的方式形成的团簇形成,自组织的集群,主要是集群内的耦合和驱动集群,主要是集群间的耦合。根据网络的类型和动力学参数,同步集群可以是主导自组织型、主导驱动型或混合型。有一些浮动类型的节点在连接到一些集群和独立进化之间表现出间歇性行为。同步集群中浮动节点的驻留时间呈指数分布。我们定义了不同的状态的耦合动力学考虑同步集群的数量和类型。对于由逻辑斯蒂映射控制的局部动力学,我们研究了耦合常数($ε$)和逻辑斯蒂映射参数($μ$)平面上的相图。对于大的耦合强度和非线性耦合,我们发现,无标度网络和Caley树网络导致更好的团簇形成比其他类型的网络具有相同的平均连接。对于我们的大多数研究,我们使用的连接的数量的顺序的节点的数量,这使我们能够区分两种机制之间的团簇形成。随着连接数量的增加,形成集群的节点数量和集群的大小通常会增加。
2003-11-28 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.CD
Cascades of Multi-headed Chimera States for Coupled Phase Oscillators
嵌合态是近年来在非局域耦合振子阵列中发现的一种动力学现象,表现为相干与非相干共存的自组织空间模式。讨论了具有吸引力和排斥力的相位振子网络中的嵌合态的出现,即当耦合分别有利于同步或不利于同步时,通过系统地分析时空动力学对耦合吸引力/排斥力水平和耦合范围的依赖性,我们发现,不同类型的嵌合体状态存在于参数空间的广泛领域作为级联的状态与越来越多的间隔的不规则性,所谓的嵌合体的头。我们报告了嵌合体诞生的三种情况:1)通过共振不变圆上的鞍结分叉,也称为SNIC或SNIPER,2)通过蓝天灾难,当两个周期性轨道,稳定和鞍,彼此接近,创建一个鞍结周期性轨道,3)通过同宿过渡与复杂的多稳态动力学,包括一个“8样”的极限环,最终导致嵌合体状态。
2014-07-25 math.DS nlin.AO nlin.CD
Cooperative dynamics in coupled systems of fast and slow phase oscillators
我们提出了一个耦合系统的快速和缓慢的相位振荡器。我们观察到两步过渡到准周期运动的直接数值模拟这个耦合振子系统。利用E-Antonsen方法推导出了低维的序参量方程。通过对耦合振子系统和降维方程的数值计算结果的比较,验证了该方法的适用性。我们进一步研究了几个有趣的现象,其中快速和慢速振荡器之间的相互作用发挥了重要作用。在一定的参数范围内,由于与慢振子的兴奋性相互作用,快振子间歇性地出现。慢振子由于与快振子的相互作用而经历一种振荡器死亡现象。这个振荡器的死亡被解释为一个简单的相位方程中的鞍结分岔的结果,使用快速振荡的时间平均。最后,我们展示了慢振子和快振子之间的1:m级宏观同步。
2016-02-02 nlin.AO nlin.CD
Influence of astrocyte feedback and noise on breathing neural clusters
University of São Paulo(圣保罗大学);IMT School for Advanced Studies(高等研究学院)
本研究通过数值模拟揭示,呼吸簇同步在热敏感、电场和噪声等现实条件下仍稳健存在,其核心机制由网络对称性与星形胶质细胞反馈的相互作用主导,为理解胶质调节皮层状态切换提供了定量框架。
2026-10-06 nlin.CD
Coupled Dynamics on Networks
我们研究了各种网络上耦合动力系统的同步问题。动态由网络的每个节点的局部非线性映射或流以及经由网络的链路连接不同节点的耦合来控制。对于小的耦合强度节点表现出湍流行为,但形成同步集群耦合增加。当节点显示同步行为时,我们观察到两个有趣的现象。首先,有一些浮动类型的节点在连接到一些集群和独立进化之间表现出间歇性行为。其次,我们确定了两种不同的团簇形成的方式,即自组织的集群,主要是集群内的耦合和驱动集群,主要是集群间的耦合。
2008-05-13 nlin.CD
Intermittency-induced transitions in fast-slow dynamical systems
University Of Bologna(博洛尼亚大学);Royal Meteorological Institute of Belgium(比利时皇家气象研究所);Nanyang Technological University(南洋理工大学)
本研究通过Lorenz-63和Kuramoto-Sivashinsky模型,揭示快速强迫中的间歇性爆发如何重塑慢响应系统吸引子并驱动状态转变,利用Wasserstein距离、极值统计和相位锁定刻画其影响与同步机制。
2026-09-23 nlin.CD