Chimeras in globally coupled oscillatory systems: From ensembles of oscillators to spatially continuous media
研究了具有非线性全局耦合的振荡介质,该耦合引起具有恒定振幅和频率的谐波平均场振荡。两种类型的集群状态被发现,每一个都经历了一个相关的嵌合体状态的破坏性的过渡。我们证明,扩散耦合是不必要的,这些复杂的动力学。此外,我们调查本地化的湍流,并讨论它是否可以被归类为嵌合体状态。
2015-06-10 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
Nonlinearity of local dynamics promotes multi-chimeras
嵌合态是一种复杂的时空模式,其中同步和异步动力学域共存于耦合的振荡器系统中。我们研究如何影响嵌合体状态的单个元素的字符通过研究网络的非局部耦合范德波尔振荡器。通过改变Van der Pol系统的分岔参数,我们可以在正则正弦和强非线性弛豫振荡之间进行插值,并证明了更显著的非线性会导致具有多个非相干域的多嵌合态。我们发现,多嵌合态的稳定性制度和振荡器的平均相速度分布的变化显着的非线性变得更强。此外,我们揭示了时间延迟对嵌合体模式的影响。
2015-07-06 nlin.AO nlin.CD
Chimeralike states in a network of oscillators under attractive and repulsive global coupling
我们观察嵌合态的振荡器使用一种类型的全球耦合由两个组成部分:吸引力和排斥性的平均场反馈的合奏。我们发现在一个非相干Liénard系统中存在两种类嵌合态:一类是相干布居和非相干布居都处于混沌态(称为混沌-混沌类嵌合态),另一类是非相干布居处于周期态,而相干布居具有不规则的小振荡.有趣的是,我们还记录了一个亚稳态的参数制度的Liénard系统的相干态和非相干态迁移从一个到另一个人口。为了检验这种耦合结构的普遍性,我们给出了另一个非相干系统的例子,即van der Pol-Duffing系统,在这个系统中,观测到了类嵌合态,但是相干布居是周期或准周期的,而非相干布居是混沌的.此外,我们还将这种耦合应用到一个混沌ROssler系统中,我们发现混沌-混沌嵌合体状态。
2015-06-02 nlin.AO nlin.CD
Chimera-Like Coexistence of Synchronized Oscillation and Death in an Ecological Network
我们报道了一种新的时空状态,即在一个现实的非局域耦合振子生态网络中,{ \it同步振荡}和{ \it稳定稳态}(CSOD)的嵌合体状不协调共存.与{ \it嵌合体}和{ \it嵌合体死亡}状态不同,在CSOD状态下,相同的振子自组织成两个共存的空间分离的域:在一个域中,相邻的振子显示同步振荡,而在另一个域中,相邻的振子随机地填充同步振荡状态或稳定的稳态(我们称之为死亡状态)。我们发现非定域性和耦合强度的相互作用导致了两条通向CSOD态的路径:一条是从振幅嵌合体和死亡共存的混合态,另一条是从全局同步态.我们进一步探讨了这项研究在生态学中的重要性,为空间同步性和全球物种灭绝之间的关系提供了新的见解。
2015-06-06 nlin.AO nlin.CD
Chimeras in networks of planar oscillators
嵌合体状态发生在耦合振子网络中,其特征是有一部分振子完全同步,而其余的振子则是去同步的。大多数嵌合态都是在相位振荡器网络中观察到的,通过相位差的正弦函数进行耦合,只有对这样的网络进行了分析。在这里,我们提出了第一个分析的嵌合体状态在网络的平面振荡器,其中每一个被描述的振幅和相位。我们发现,作为潜在的周期轨道的吸引力减少嵌合体被破坏的鞍结分岔,超临界Hopf和同宿分岔的嵌合体也发生。
2010-06-23 nlin.CD
Chaotic Chimera Attractors in a Triangular Network of Identical Oscillators
研究全同 Kuramoto-Sakaguchi 相位振子三种群网络的完整相空间动力学,发现了序参量呈非周期反相振荡的宏观混沌嵌合体吸引子,揭示了嵌合体状态的三稳态现象。
2023-04-12 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
Weak chimeras in minimal networks of coupled phase oscillators
我们提出了一种类型的嵌合体状态,出现在网络中的不可区分的相位振荡器的定义。定义一个“弱嵌合体”作为一种类型的不变集显示部分频率同步,我们表明,这意味着他们不能出现在相位振荡器网络,无论是全球耦合或太小。我们展示了四个,六个和十个不可区分的振荡器,弱嵌合体存在各种动力学和稳定性的各种网络。我们研究的作用,Kuramoto-Sakaguchi耦合在这些例子网络中的弱嵌合体状态的退化(中性稳定)家庭。
2014-12-10 math.DS nlin.AO nlin.CD
Chimera Death: Symmetry Breaking in Dynamical Networks
对于具有非局域拓扑结构和破环耦合的一般振荡器网络,我们建立了新的部分相干非均匀空间模式,它结合了嵌合体状态(共存的不一致的相干和非相干域)和振荡死亡(振荡抑制)的特征,我们称之为嵌合体死亡。我们表明,由于非定域性的相互作用和耦合导致的旋转对称性破坏,从振荡行为到稳态状态的两种不同情况是可能的:通过同相同步振荡从振幅嵌合体到嵌合体死亡的转变,以及直接突变较大耦合强度的转变。
2014-02-03 nlin.AO nlin.CD
The oscillating two-cluster chimera state in non-locally coupled phase oscillators
我们研究了无延时非局域耦合的同相振子阵列,发现存在两个相干团簇的嵌合态,这是以前仅在延时耦合系统中报道的。此外,我们发现,嵌合态是不稳定的任何有限数量的振子。基于自洽处理和B-Antonsen方法的理论分析证实了有限个振子的两团簇嵌合态的存在及其时间依赖行为.
2011-09-20 nlin.CD
Experimental observation of chimera and cluster states in a minimal globally coupled network
本文在四个全局耦合混沌光电振子的最小网络中实验观测到嵌合体态与团簇态,并用统一稳定性分析方法揭示二者同属部分同步现象及其形成机制。
2016-01-13 nlin.AO nlin.CD
Chimera states in heterogeneous networks
当一部分振子彼此同步,而其余振子不相干时,耦合振子网络中就会出现嵌合态。有几个小组研究了相同振子网络中的嵌合体,但在这里,我们在一个非均匀模型中研究这些状态,其中振子的固有频率是从一个分布中选择的。我们得到精确的结果减少到一个有限的微分方程组。我们发现,异质性可以破坏嵌合体,破坏所有的状态,除了嵌合体,或不稳定的嵌合体在霍普夫分叉,这取决于形式的异质性。
2008-12-17 nlin.CD
Chaotic Weak Chimeras and their Persistence in Coupled Populations of Phase Oscillators
非平凡的集体行为可能出现在许多振荡单元的相互作用动力学中。嵌合态是空间局域相干和非相干振荡的混沌模式。最近引入的弱嵌合体的概念给出了一个严格的可测试的表征嵌合体状态的有限维相位振荡器网络。本文给出了动力不变集在扰动下的持久性结果,并将其应用于广义耦合相位振子的耦合种群。与迄今为止构造的具有非正最大李雅普诺夫指数的弱嵌合体相比,我们证明了混沌的弱嵌合体可以存在于相位振荡器耦合种群之间的耦合消失的极限中。我们提出的数值证据表明,积极的李雅普诺夫指数可以持续为一个积极的措施,这种人口间的耦合强度。
2016-10-07 math.DS nlin.AO nlin.CD
Chimera-like states in an ensemble of globally coupled oscillators
我们证明了一个复杂的状态出现在一个均匀的合奏全球耦合相同的振荡器,让人想起嵌合体状态在本地耦合振子晶格。在这种情况下,一部分集合形成了一个有规律的演化集群,而所有其他单位不规则地振荡,并保持异步。我们认为,嵌合体的出现,因为有效的双稳态,动态地出现在原来的单稳态系统,由于内部延迟反馈在个别单位。此外,我们提出了两个例子中的嵌合体的频率依赖的相移在全球耦合的双稳态系统。
2014-02-18 nlin.CD
Impact of symmetry breaking in networks of globally coupled oscillators
我们分析了对称性破缺的后果,在全球耦合相同的斯图尔特-朗道振荡器的网络中的耦合。我们观察到对称性破缺导致振荡态动力学行为的无序性增加,从而导致丰富多样的动力学态。根据非等时性参数的大小,我们发现了振幅嵌合、振幅簇、频率嵌合和频率簇等多种动力学状态。此外,我们还发现了不同的过渡路线,最近观察到的嵌合体死亡状态的对称性破缺的存在下,即使与全球耦合。我们还分析验证了嵌合体的死亡区域,证实了数值结果。并将上述结果与对称性保持情况下的结果进行了比较。
2015-04-27 nlin.AO nlin.CD
Chimera patterns in three-dimensional locally coupled systems
相干畴和非相干畴的共存,即嵌合态的出现,是近十年来在许多科学技术背景下得到广泛研究的一个问题,尽管以往的研究大多建立在一维和二维相互作用拓扑结构的框架上。最近,这种迷人的现象的出现已被研究在三维(3D)网格的形成,而只考虑非局部相互作用。在这里,我们研究的嵌合体模式的出现和存在的三维网络耦合的Stuart-Landau极限环振荡器和Hindmarsh-Rose神经元振荡器与本地(最近邻)的相互作用拓扑。不同类型的时空嵌合体模式的出现进行了研究,采取两个不同的非线性相互作用函数。我们提供了适当的分析解释,在三维网格的网络形成和相应的数值理由。在Stuart-Landau振子包含无穷多个振子的情况下,我们推广了基于Stuart-Antonsen约化方法的分析.特别地,在Hindmarsh-Rose神经元网络中,非平稳嵌合态的存在性由瞬时不相干强度和瞬时局部序参量来表征.此外,通过线性稳定性分析,得到了实现精确神经元同步的条件。不同类型的集体动力学与嵌合体状态映射在广泛的各种参数空间。
2019-02-04 nlin.AO nlin.CD
New type of chimera structures in a ring of bistable FitzHugh-Nagumo oscillators with nonlocal interaction
研究了非局域耦合FitzHugh-Nagumo振子环在双稳态区域的时空动力学。在无噪声网络和孤立元件不振荡的情况下,发现了一种新的嵌合模式。这些结构的存在的区域已被探索时,网络元素之间的耦合范围和耦合强度是不同的。
2016-12-26 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
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
Global bifurcations organizing weak chimeras in three symmetrically coupled Kuramoto oscillators with inertia
本文识别并证明了三个带惯性对称耦合Kuramoto振子中弱嵌合体的组织中心,它对应于对称性背景下一般的非横截异宿分岔,并揭示了第二个与余维二对称破缺异宿连接相关的组织中心。
2024-07-17 math.DS nlin.AO nlin.CD
Chimera at the phase-flip transition of an ensemble of identical nonlinear oscillators
一个复杂的集体涌现行为的特点是共存的相干和不相干的域被称为嵌合体状态。我们提出了一种新型的嵌合体的存在,在一个共同的动力学环境驱动的相同的振荡器的非局部耦合合奏。后者有利于发病的相位翻转分岔/过渡之间的耦合振荡器的合奏,而非本地耦合诱导的异相同步振荡器在此发病之间的部分双稳态化。这导致了共存的异相同步相干域穿插异步非相干域的表现,阐明了不同类型的嵌合体状态的存在。除此之外,在适当的耦合强度下,还可以诱导出大量的其他集体行为,如具有相变的团簇、传统的嵌合体、孤立态和完全同步态等。由此产生的动态的鲁棒性证明在合奏的两个范式模型,即罗斯勒振荡器和斯图尔特-朗道振荡器。
2017-12-04 nlin.CD
Transitions from chimeras to coherence: An analytical approach by means of the coherent stability function
嵌合体状态在最近的过去一直是一个充满活力的研究课题,但从嵌合体到相干态的转换的分析处理仍然是一个挑战。在这里,我们分析得出的必要条件,这种过渡的相干稳定性函数的方法,这是类似于主稳定性函数的方法,传统上用于研究耦合振荡器中的同步的稳定性。在嵌合体状态中,通常至少有一组振荡器以漂移、随机的方式演化,而其他组振荡器则遵循更平滑、更连贯的轮廓。在相干态中,振子之间存在一个光滑的函数关系。这为确定相干态稳定性的相干稳定函数方法奠定了基础。随后,我们测试的分析预测数值计算的强度在过渡点的不相干。我们使用水蛭神经元,表现出的混沌和周期性的紧张尖峰取决于初始条件,通过非本地电突触耦合共存,以证明我们的方法。我们系统地探讨了各种动力学状态,重点是嵌合体和相干之间的过渡,充分证实了相干稳定性函数的有效性。我们还观察到更高的耦合强度值,我们验证了主稳定性函数的方法完全同步。
2019-08-01 nlin.AO nlin.CD
Isotropy of Angular Frequencies and Weak Chimeras With Broken Symmetry
弱嵌合体的概念为多个相位振子网络中的嵌合体态提供了一个易于理解的定义。在这里,我们推广的定义弱嵌合体的更一般的类的等变动力系统的特征解决方案的各向同性的角频率矢量-耦合相位振荡器的角频率矢量是由平均的向量场沿轨迹。解的对称性自动意味着角频率同步。我们表明,这种对称性的存在是没有必要的,通过给出一个结果,没有瞬时或setwise对称性耦合相位振荡器的弱嵌合体的存在。此外,我们还构造了一个耦合函数,该耦合函数在具有广义耦合的相位振子的弱耦合种群中产生了不对称的混沌弱嵌合体。
2017-02-02 math.DS nlin.AO nlin.CD
Chimera states in systems of nonlocal nonidentical phase-coupled oscillators
研究了空间非均匀系统中相干振荡和非相干振荡的非局域耦合相位振子区域构成的嵌合态。通过振荡器频率对其位置的依赖性引入不均匀性。两种类型的空间不均匀性,本地化和空间周期性,被认为是多集群和旅行嵌合体状态的存在和性质的影响进行了探讨。研究发现,这种非均匀性可以破坏散列态,将嵌合体态固定在特定的位置,并捕获旅行的嵌合体。这些状态中的许多可以通过构造复杂的序参量的演化方程来研究。该方程的解与数值模拟的结果符合得很好。
2015-01-02 nlin.CD nlin.PS
Chimeras and clusters in networks of hyperbolic chaotic oscillators
我们表明,嵌合体状态,同步和dispersizized动力学元素的差异化子集共存,可以出现在网络的双曲混沌振子受全球相互作用。作为局部动力学,我们采用Lozi映射,具有双曲型混沌吸引子。我们考虑一个全局耦合系统的这些地图和使用两个统计量来描述其集体行为:属于集群的元素的平均分数和状态变量的平均标准偏差。因此,嵌合态,集群,完全同步,和不相干的特点是对系统的参数空间。我们发现,嵌合态与系统中团簇的形成有关。此外,我们表明,嵌合体状态出现足够长的相互作用范围内的非局部耦合网络的这些地图。我们的研究结果表明,在某些情况下,双曲性并不妨碍形成的嵌合体状态的网络耦合混沌系统,因为它已经在以前的假设。
2017-04-01 nlin.CD
Solvable model for chimera states of coupled oscillators
由相同的对称耦合振子组成的网络可以自发地分裂成同步和去同步的子种群。这种嵌合体状态在2002年被发现,但理论上还没有得到很好的理解。在这里,我们得到的第一个确切的结果的稳定性,动力学,并通过分析一个极小模型组成的两个相互作用的振子种群的嵌合态的分叉。随着一个完全同步的状态,系统显示稳定的嵌合体,呼吸嵌合体,鞍结,霍普夫和同宿分支的嵌合体。
2008-08-26 math.DS nlin.CD nlin.PS
Transition from chimera/solitary states to traveling waves
本文通过数值模拟研究了非局域耦合离散范德波尔振子环形网络,首次发现多嵌合体态/行波与孤立态共存现象,并揭示这些状态大多是朝向纯行波模式的暂态,同时分析了转变过程与寿命的影响因素。
2023-04-13 nlin.AO nlin.CD
Chimera and solitary states in 3D oscillator networks with inertia
本文研究了具有惯性的三维仓本模型中N^{3}个同相振子在周期性边界条件下的涡卷波嵌合体的多样性。在考虑模型的惯性,我们发现,不存在于这个系统中没有惯性的模式。特别地,涡旋环嵌合体从随机初始条件获得。与没有惯性的系统相反,所有嵌合体状态都有不相干的内部部分,这些状态可以有部分相干或完全相干的内部部分,如涡卷环嵌合体所示。孤立态存在于所考虑的模型作为单独的状态,或可以共存的涡旋波嵌合体的振荡空间。我们还提出了一种方法的建设的3D图像使用孤立状态的解决方案的3D仓本模型与惯性。
2020-04-29 nlin.CD nlin.PS
Chimera states in time-varying complex networks
最近在各种不同的耦合方案和几何结构中发现了嵌合态。在大多数情况下,底层的耦合结构被认为是静态的,而许多现实的系统显示显着的时间变化的连接模式。在这项工作中,我们研究了由两个耦合的仓本振荡器群体组成的时变网络,其中两个群体之间的联系被认为是随时间而变化的。作为一个主要的结果,我们发现,该网络可以支持稳定的,呼吸和交替嵌合体状态。我们还发现,当连通性的变化率是快速的,相比振荡器动力学,网络可以描述为一个低维系统的方程。与静态非均质情况不同,交替嵌合体状态的发生是由于存在波动,这可能是由网络的有限大小或大的切换时间引起的。
2014-12-22 nlin.AO nlin.CD
The smallest chimera states
我们证明,嵌合体的行为可以观察到由三个相同的振荡器,相互全对全耦合的小网络。已经确定了三种不同类型的嵌合体,其特征在于两个相干振荡器和一个非相干振荡器(即以另一频率旋转)的共存,其中振荡器表现出周期性(两种类型)和混沌(一种类型)行为。描述了从完全同步到嵌合体状态以及不同类型的嵌合体之间的典型分叉。嵌合体状态的参数区域的阿诺德舌头的形式,从一个奇异的参数点发出。我们的分析表明,嵌合体状态可以在与各种现实世界系统相关的小型网络中观察到。
2016-11-08 math.DS nlin.CD
Symmetries of Chimera States
对称性破缺态在振荡网络中自然产生。在这封信中,我们研究了四个平均耦合的Stuart-Landau振子与两个振子同步的系综中的混沌吸引子。我们报告说,这些国家与部分破缺对称性,所谓的嵌合体状态,有不同的集明智的对称性在非相干振荡器,特别是一些是和一些不是不变的平均下的排列对称性。这允许在小网络中对不同的嵌合体状态进行分类。最后,我们的报告与空间扩展系统中的相关状态的讨论,这似乎继承了他们的对手在小网络的对称性。
2018-04-26 nlin.CD
Chimeras on a social-type network
我们考虑一个社会型网络的耦合相位振荡器。这样的网络由一个相互作用的元素组成的主动核心,以及一群被动单元组成,这些被动单元遵循主动元素的驱动,但不相互作用。我们考虑一个环的几何形状与远程耦合,有源振荡器形成一个波动的嵌合体模式。我们发现,被动元素是强相关的。这可以用负的横向李雅普诺夫指数来解释。
2020-11-03 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
Traveling chimeras in oscillator lattices with advective-diffusive coupling
我们考虑一个一维阵列的相位振荡器耦合通过一个辅助复场。虽然在熊本和Battogtokh的精液嵌合体研究中只考虑了场的扩散,但我们包括平流,这使得耦合左右不对称。嵌合体开始移动,我们证明,一个弱湍流移动模式出现。它具有一个相对较大的同步域,其中相位几乎相等,以及一个更无序的域,其中局部驱动场很小。对于具有大量振子的稠密系统,在无序域中存在强的局部关联,在大多数地方看起来像平滑的相位轮廓。我们还发现了不同复杂度的精确规则行波类嵌合体解,但其中只有一些是稳定的。
2022-09-01 nlin.CD nlin.PS
Blinking chimeras in globally coupled rotators
在全同振子的全局耦合系综中,可以观察到所谓的嵌合态。嵌合体状态是一种分裂的状态,其中振荡器的子集形成一个集群,一个同步的种群,而系统的其余部分仍然是非同步的分散单元的集合。我们在这里描述了一个闪烁的嵌合体制度在七个全球耦合旋转(仓本振荡器惯性)的合奏。它的特点是一个死亡-出生过程,一个长期稳定的四个振荡器集群突然解散,并很快以一个新的重新洗牌的配置重生。我们确定了三种不同类型的罕见的闪烁事件,并通过应用稳定性分析的长期混沌状态和短期的定期制度时出现的集群溶解的定量表征。
2019-07-14 nlin.CD
Amplitude chimeras and chimera death in dynamical networks
我们发现嵌合态的振幅动力学在网络的斯图尔特-朗道振荡器。这些部分相干和部分非相干的时空模式出现由于非局域网络拓扑结构和破密耦合的相互作用。随着耦合范围的增加,振荡被淬灭,振幅嵌合体消失,网络进入一个破环稳态。这种特殊的状态是一种新的模式,我们称之为嵌合体死亡。它的特点是空间相干和非相干的非均匀定态共存,因此结合了嵌合态和振荡死亡的特点。此外,我们展示了两种不同的过渡方案,从振幅嵌合体嵌合体死亡。此外,对于振幅嵌合体,我们揭示了向同相同步政权过渡的机制,并讨论了初始条件的作用。
2015-03-11 nlin.AO nlin.CD
Lyapunov Analysis of Chimera States in Globally Coupled Stuart-Landau oscillators
具有长程或全局耦合的振荡系统为高维(或微观)混沌运动和集体相互作用模式之间的相互作用提供了有前途的见解。在本文中,我们使用李雅普诺夫分析,以调查是否嵌合态在全球耦合的斯图尔特-朗道(SL)振荡器表现出集体自由度。我们比较两种类型的嵌合体状态,出现在SL合奏与线性和非线性的全球耦合,分别,后者引入了一个约束,保持振荡的平均值。李雅普诺夫谱表明,对于两个嵌合态的李雅普诺夫指数分裂成不同的群体具有不同的收敛性质的限制大系统的大小。此外,在这两种情况下的李雅普诺夫维数被发现广泛的规模和协变李雅普诺夫向量的本地化特性表现出集体李雅普诺夫模式的存在。然而,在这里,我们发现两种类型的嵌合状态之间的质的差异:而在系统中的非线性全局耦合下表现出只有缓慢的集体模式对应的李雅普诺夫指数等于或接近于零,那些经历线性平均场耦合也表现出更快的集体模式与李雅普诺夫指数与大的正值或负值。
2019-05-01 nlin.CD
Role of solitary states in forming spatiotemporal patterns in a 2D lattice of van der Pol oscillators
耦合vanderPol振子系综在耦合参数变化时表现出丰富的行为。在耦合强度参数的小值下观察到非相干和嵌合体状的制度。同步发生的耦合强度和耦合范围参数的增加。当耦合强度参数足够大时,可以实现各种嵌合态和孤立态。单个vanderPol振子是在弛豫振荡的制度。因此,晶格可以实现螺旋波和螺旋波嵌合体区域。此外,在系综中还观察到了目标波和孤立态。最后,首次给出了耦合vanderPol振子晶格的孤立态和孤立态嵌合体的结构。
2020-07-10 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
Nonequilibrium thermodynamic characterization of chimeras in a continuum chemical oscillator system
本研究针对连续化学振子系统的嵌合体态涌现问题,通过全局耦合复金兹堡-朗道方程表征其非平衡热力学演化,发现熵产生率拍频模式等特征,揭示了信息不确定性原理对嵌合体能量学的引导作用。
2022-03-28 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
A Tweezer for Chimeras in Small Networks
我们提出了一种控制方案,可以稳定和固定的嵌合态在小网络的位置。嵌合体是由非局部耦合同振子系统中空间相干和非相干动力学共存的域组成的。嵌合态通常很难在小网络中观察到,因为它们的寿命很短,并且不相干域的空间位置漂移不定。控制方案,就像一个镊子,在实验中可能是有用的,通常只有小网络可以实现。
2016-02-25 nlin.AO nlin.CD
Dynamics and stability of chimera states in two coupled populations of oscillators
我们认为网络由两个种群的相同的振荡器,具有均匀的强度全对全耦合人口内,也人口之间,具有不同的强度。已知这样的系统支持嵌合态,其中一个种群内的振荡器是完全同步的,而另一个种群中的振荡器是不相干的,并且具有与同步种群中的振荡器不同的平均频率。假设非相干总体中的振子总是位于闭合光滑曲线$\mathcal{C}$上,我们推导并分析了四种不同类型振子的$\mathcal{C}$形状和$\mathcal{C}$上概率密度的动力学性质。我们把一些以前推导出的结果严格的基础上,并分析两个新的系统。
2019-08-26 math.DS nlin.CD
Chimera states in two populations with heterogeneous phase-lag
最简单的网络耦合相位振荡器表现出嵌合体状态是由两个人口不同的内部和人口间的耦合强度。我们探讨了两个种群之间的异质耦合相位滞后的影响。这种异质性在各种环境中自然出现,例如作为传输延迟的近似值,兴奋-抑制相互作用,或者作为具有电或机械耦合的振荡器的振幅和相位响应。我们发现,打破相位滞后对称性的结果在各种状态的均匀和非均匀的同步,包括同相和反相同步,完全不相干(splay状态),嵌合体与相位分离的$0$或$π$之间的人口,和国家,两个人口保持despersonized。这些非线性化的状态表现出稳定的,振荡的,甚至是混沌的动力学。此外,我们确定的分叉通过嵌合体出现。稳定的嵌合体状态和despersized解决方案,这不会出现均匀的相位滞后参数,出现作为同步的同相,反相平衡,和完全不相干的状态之间的竞争的结果时,相位滞后附近的$\pm\fracπ{2}$(余弦耦合)。这些发现阐明了以前的实验结果,涉及一个网络的机械振荡器,并提供了进一步的洞察力同步在生物系统中的故障。
2016-10-11 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
Emergence of minimal chimera in uncoupled oscillators under common frequency-modulated driving: Theory and experiment
Bankura University(班库拉大学);University of Burdwan(巴德万大学)
研究三个非耦合振荡器在频率调制驱动下最小奇异态的出现,通过调整调制参数实现不同状态转变,用相位约化等方法分析机制,经实验验证,为驱动非线性系统集体动力学提供新视角。
2026-07-29 nlin.CD
From chimeras to extensive chaos in networks of heterogeneous Kuramoto oscillator populations
本文分析了异质 Kuramoto-Sakaguchi 振荡器种群网络的动力学,揭示了导致嵌合体状态的不稳定性同样会在大型网络中引发广延时空混沌,并提供了统一的解析框架。
2024-10-11 math.DS nlin.AO nlin.CD
Amplitude Mediated Chimera States with Active and Inactive Oscillators
振幅介导的嵌合态的出现和性质,共存的相干和非相干区域的时空模式,研究了一个全球性的耦合系统的活动和非活动的Ginzburg-Landau振荡器。发现这种状态的存在域在参数空间中的收缩和移动的非活性振荡器的分数的增加。不活跃的振荡器的作用被发现是双重的-他们被激活,形成一个单独的区域的相干振荡,并通过他们的存在降低了共同的集体频率的相干区域。这些影响的动力学起源划定通过一个详细的分叉分析的减少模型方程,是基于平均场近似。我们的研究结果可能具有实际意义的鲁棒性,这些国家在生物或物理系统中,年龄相关的组件的功能恶化可能会发生。
2018-05-04 nlin.CD
Chimera states: The Existence Criteria Revisited
嵌合态,代表了一个人口的相同的振子,是相同的耦合,自发分裂成子群体显示同步和去同步化的行为,传统上被发现存在于弱耦合系统和振子之间的某种形式的非本地耦合。在这里,我们表明,无论是弱耦合近似,也不是非局部耦合的存在的必要条件。我们首次获得了振幅介导的嵌合态在全球耦合复杂的金斯堡-朗道振子系统。我们描绘的动力学起源形成这样的国家减少模型方程的分叉分析,也讨论了我们发现的这类更广泛的嵌合体状态的实际意义。
2014-04-09 nlin.CD
Solitary routes to chimera states
我们展示了如何孤立的状态在全球耦合FitzHugh-Nagumo振荡器的系统可以导致嵌合体状态的出现。通过对一个合适的约化系统在热力学极限下的数值分岔分析,我们展示了孤立态在从同步态出现后,如何在倍周期级联中变成混沌。随后,具有单个混沌振子的状态产生具有越来越多的非相干混沌振子的状态。在大型系统中,这些嵌合体状态表现出广泛的混乱。我们证明了许多这样的混沌吸引子与不同的李雅普诺夫维数的共存,由于不同数量的非相干振荡器。
2022-10-25 nlin.CD nlin.PS
Chimera states: Coexistence of coherence and incoherence in networks of coupled oscillators
嵌合态是同步振荡和异步振荡共存的相同耦合振荡器网络中的时空模式。这种对称性破缺的状态通常与稳定的空间对称状态共存,自21世纪初被发现以来,一直引起非线性动力学界的兴趣。最近的实验已经导致越来越多的兴趣在这些国家的起源和动力学。在这里,我们回顾了嵌合体国家的研究历史,并强调在了解他们的行为的重大进展。
2015-02-18 math-ph math.MP nlin.CD
Chimera states in networks of nonlocally coupled Hindmarsh-Rose neuron models
我们已经确定了嵌合体状态的发生在网络中的二维和三维Hindmarsh-Rose振荡器,这代表了现实的模型的神经元合奏的各种耦合方案。这一结果,加上最近的研究在非局部耦合FitzHugh-Nagumo振荡器的多个嵌合体状态,提供了强有力的证据,嵌合体的现象可能确实是相关的神经科学应用。此外,我们的工作验证了存在的嵌合体状态的耦合的双金属元素,而到目前为止,嵌合体被称为出现在具有一个单一的稳定的极限环的模型。最后,我们已经确定了一个有趣的混合振荡状态,其中deserminized神经元均匀散布在其余的是静止的或振荡的同步运动。
2013-07-20 nlin.CD q-bio.NC
Chimera states for directed networks
我们证明,嵌合体的行为可以观察到在合奏的相位振荡器与单向耦合。对于一个只有三个相同振子的小网络(循环三元组),参数空间中会出现微小的{ \it嵌合岛}。它们被发达的混沌开关行为所包围,这种行为是由沿相反方向传播的旋转波的碰撞引起的。对于更大的网络,正如我们在100个振荡器(循环世纪)中所展示的那样,岛屿合并成一个单一的{ \it嵌合体大陆},它包含了不同配置的嵌合体世界。该现象继承自具有单向耦合的中间范围的网络,并且随着其减小而减小。
2021-06-12 math.DS nlin.CD nlin.PS
Chimera Dynamics of Generalized Kuramoto-Sakaguchi Oscillators in Two-population Networks
本文研究了二维复空间双群体网络中广义 Kuramoto-Sakaguchi 振荡子的嵌合体动力学,发现随群体内耦合强度减弱,系统依次呈现稳态、呼吸、周期交替及守恒量破缺导致的非周期嵌合体状态。
2023-06-23 math-ph math.MP nlin.AO
Phase chimera states: frozen patterns of disorder
本文研究了Stuart-Landau振子中的相混沌态,揭示了相锁定与相不相干振子共存的新型动态模式。
2023-08-11 math-ph math.DS math.MP
Clustering as a prerequisite for chimera states in globally coupled systems
在对称耦合的全同振子系统中相干和非相干振荡部分的共存,即,一个嵌合体状态,甚至可以观察到均匀的全局耦合。我们解决的问题,这些国家发生在全球耦合系统的先决条件。通过分析两种不同类型的嵌合体状态的非线性全局耦合,我们发现,作为第一步,需要一个聚类机制分裂成两组的合奏。事实上,嵌合体状态继承了它们起源的簇状态的属性。值得注意的是,他们可以存在于参数空间之间的集群和混沌状态,以及集群和同步状态。
2015-02-20 nlin.AO nlin.CD
Phase reduction explains chimera shape: when multi-body interaction matters
本研究扩展Kuramoto-Sakaguchi模型,推导非全同Stuart-Landau振子网络的二阶相位近似,揭示其可捕捉一阶模型无法解释的嵌合体形态-耦合强度依赖关系,建立耦合矩阵与多体相互作用的关联。
2024-08-13 nlin.AO nlin.CD nlin.PS
Chimeras in networks with purely local coupling
在空间扩展的振荡器网络中,嵌合态有一些振荡器同步,而其余的是异步的。这些状态主要在非局域耦合网络中进行研究,最近在全局耦合网络中进行了研究。在这里,我们提出了三个网络,只有本地耦合(扩散,最近的邻居),这是数字上发现支持嵌合体状态。其中一个网络分析使用自洽参数在连续极限,这是用来找到一个嵌合体状态存在的参数空间中的边界。
2015-06-19 nlin.CD nlin.PS
Imperfect traveling chimera states induced by local synaptic gradient coupling
在本文中,我们报告的嵌合体模式的发生在网络的神经元振荡器,这是耦合通过{ \it本地},突触{ \it梯度}耦合。我们发现了一种新的嵌合体模式,即{ \it不完美的旅行嵌合体},其中非相干的旅行域扩展到网络的相干域。值得注意的是,我们还发现,嵌合体状态出现,甚至为{ \it单向}本地耦合,这是在早期的信念,只有非本地,全球或最近的邻居本地耦合可以引起嵌合体,这发现进一步放宽了必要的连接要求得到嵌合体状态。我们选择了一个网络的相同的爆裂Hindmarsh-Rose神经元振荡器,并表明,根据突触和梯度耦合的相对强度的几个嵌合体模式出现。我们将所有的时空行为映射到参数空间中,并识别了几种嵌合体模式、同相同步状态和全局振幅死亡状态之间的转换。
2016-04-27 nlin.CD