Synchronization of coherence resonance oscillators subject to Lévy noise
本文利用数值模拟研究了Lévy噪声对相干共振状态下FitzHugh-Nagumo振荡器同步的影响,发现该噪声能显著改变强迫同步区域并控制耦合集群向同步的过渡,但对双振荡器互同步影响极小。
2025-05-02 nlin.AO
Interplay of noise and coupling in heterogeneous ensembles of phase oscillators
我们研究了噪声对耦合相位振荡器系综集体动力学的影响,这些振荡器的固有频率全部相同,但其耦合强度在整个系综中并不相同。噪声的强度也可以是异质的,代表个体对外部波动的反应的多样性。我们表明,由噪声引起的去极化转变可能会被完全抑制,即使是任意大的噪声强度,耦合强度的分布衰减足够慢的大耦合。同样地,如果集合中足够大的一部分对噪声的响应足够弱,则不可能发生去噪声化。当对噪声的响应和每个振子的耦合强度相关时,这两种效应相互结合。这种组合的定量特征和说明明确的例子。
2009-03-23 nlin.AO
Inference of noise intensity and phase response from noisy synchronous oscillators
针对周期性外强迫下的含噪同步振荡器,本文提出利用相位平稳分布与平稳概率流推断噪声强度和相位响应的公式,并经渐近分析与数值验证。
2025-01-08 nlin.AO
Noise-induced transitions in a double-well oscillator with nonlinear dissipation
本文建立了一个具有非线性耗散的双曲谐振子模型。使用数值模拟和电子电路实现这个系统,我们研究了它的响应加性噪声激励。我们表明,依赖于噪声强度的系统经历了多个定性的变化,其稳态概率密度函数(PDF)的结构。特别是,PDF表现出两个干草叉分叉与噪声强度,我们描述使用一个有效的潜力和相应的正常形式的分叉。这些随机效应的解释相空间的分区由零倾的确定性振荡器。
2016-03-28 nlin.AO
Colored noise in oscillators. Phase-amplitude analysis and a method to avoid the Ito-Stratonovich dilemma
研究了时间相关噪声对非线性振子相位涨落的影响。该分析是基于一种方法,该方法将一个系统的有色噪声,建模为一个Ornstein-Uhlenbeck过程,到一个等效的系统受到高斯白噪声。对变换后的系统给出了相位和幅度偏差的描述。利用随机平均技术,方程被简化为一个相位模型,可以分析来表征相位噪声。我们发现,相位噪声是一个漂移扩散过程,与噪声引起的频移相关的方差和色噪声的相关时间。该方法提高了以前的相位减少模型的精度。
2019-05-30 nlin.AO
Collective phase dynamics of globally coupled oscillators: Noise-induced anti-phase synchronization
我们制定了一个理论的集体相位描述的全局耦合噪声极限环振荡器表现出宏观节奏。集体相位方程描述这样的宏观节奏推导出通过一个两步相位减少。集体相位灵敏度和集体相位耦合功能,定量表征宏观节奏,说明使用三个代表性的极限环振子模型。作为该理论的一个重要结果,我们通过对三种模型的直接数值模拟,证明了噪声诱导的宏观节律之间的反相同步。
2013-12-26 nlin.AO
Nonlinear bias of collective oscillation frequency induced by asymmetric Cauchy noise
本文研究非对称柯西噪声下sin耦合相位振子集体振荡频率的非线性偏置效应,提出基于圆累积量的数学形式体系以克服Ott-Antonsen拟设失效问题,并用连分数方法验证了理论结果的准确性。
2025-01-04 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Noise-induced Synchronization of Crystal Oscillators
本文对晶体振荡器的噪声诱导同步进行了实验研究。构造了两种类型的电路:一种是由两个相互隔离并接收公共噪声输入的皮尔斯振荡器组成的电路;另一种是基于单个皮尔斯振荡器的电路,该皮尔斯振荡器重复接收相同序列的噪声信号。由于两个皮尔斯振荡器之间的频率失谐,第一个电路没有显示出明显的噪声诱导同步的迹象。另一方面,第二电路在相同噪声注入的不同试验之间产生相干波形。然而,波形相干性在噪声注入终止后立即被破坏。更强的调制,如电压复位,最终被证明是有效的诱导相移,导致相位同步的皮尔斯振荡器。我们的研究为多CPU系统、分布式传感器网络和其他工程设备的时钟同步提供了指导。
2018-08-30 nlin.AO physics.app-ph
Noise-induced synchronization of oscillatory convection and its optimization
我们研究了表现出振荡对流的非耦合相同Hele-Shaw细胞之间的共同噪声诱导的相位同步。利用振荡对流的相位描述方法,我们证明了非耦合的Hele-Shaw振荡对流系统在弱公共噪声驱动下可以表现出同相同步.我们推导出的李雅普诺夫指数确定的弛豫时间的同步,并开发了一种方法,用于获得最佳的空间模式的共同噪声,以实现同步。直接数值模拟证实了理论结果。
2014-01-17 nlin.AO nlin.PS
Independent Noise Synchronizing Networks of Oscillator Networks
耦合在网络中的振子可以彼此同步以产生相干的种群节律。如果多个这样的网络耦合在一起,问题就出现了,这些节奏是否会同步。我们研究了噪声对强抑制脉冲耦合同步的影响,发现增加噪声可以同步种群节律,即使不同振荡器的噪声输入完全不相关。减少系统的现象学迭代地图,我们表明,这种同步的节奏来自噪声引起的相位异质性的振荡器。预期群体节律的同步与脑节律特别相关。
2016-12-20 nlin.AO q-bio.NC
Robustness of the noise-induced phase synchronization in a general class of limit cycle oscillators
我们证明了一类非耦合极限环振子可以通过共同的弱加性噪声实现同相同步。推导了李雅普诺夫指数的解析表达式,研究了噪声驱动同步状态的稳定性。结果表明,这种同步可以实现在一个广泛的类别的振荡器几乎没有限制其固有特性。另一方面,泄漏的积分和激发神经元振荡器不属于这一类,根据其间隔的功率低分布产生间歇性相位滑移。
2004-06-28 cond-mat.dis-nn nlin.AO
Synchronization of uncoupled oscillators by common gamma impulses: from phase locking to noise-induced synchronization
当非线性振子受到共同的外部脉冲驱动时,它们可以相互同步。两个重要的场景是(i)同步导致的相位锁定的每个振荡器定期周期性脉冲和(ii)噪声引起的同步所造成的泊松随机脉冲,但他们的差异还没有完全量化。在这里,我们分析了一对非耦合振荡器受到共同的随机脉冲与伽玛分布的间隔,可以顺利地插入之间的定期和随机泊松脉冲。它们的动力学特性的相位分布,频率失谐,李雅普诺夫指数,和信息理论的措施,这清楚地揭示了两个同步方案之间的差异。
2010-08-18 cond-mat.dis-nn nlin.AO
Design of Oscillator Networks with Enhanced Synchronization Tolerance against Noise
在噪声存在的情况下,相同振荡器网络的同步特性是否可以通过适当地重新布线来改善?对于给定的连接总数,最佳网络架构是什么?我们解决这些问题,通过运行优化过程中,使用随机马尔可夫链蒙特卡罗方法与副本交换,设计网络的相位振荡器的增加对噪声的容忍度。正如我们发现的那样,一个网络的同步,其特征在于由仓本序参量,可以提高到40%,相比随机生成的网络,当应用优化。得到了优化网络的大集合,并研究了它们的统计特性。
2012-03-23 nlin.AO physics.comp-ph
Gene expression noise accelerates the evolution of a biological oscillator
基因表达是一个生物化学过程,其中随机结合和非结合事件自然产生基因动力学的波动和细胞间变异性。这些波动通常对适当的生物动力学和功能具有破坏性后果(例如,生物振荡器中的定时和同步的损失)。在这里,我们表明,基因表达噪声反直觉地加速了生物振荡器的进化,因此,可以赋予生物体的好处。我们使用计算机模拟进化两个机制模型的生物振荡器在不同水平的基因表达噪音。我们首先表明,基因表达噪声诱导的参数空间,不能在没有噪声的情况下振荡的区域中的类似于混沌的动力学。然后,我们证明,这些噪声引起的振荡产生一个适应度景观,其梯度稳健,快速引导进化突变走向强大和自我维持的振荡。这些结果表明,噪声可以帮助动力系统进化或学习新的行为,揭示了神秘的动力学表型以外的分歧点。
2022-03-21 math.DS nlin.AO q-bio.PE
Noise-Induced Synchronization, Desynchronization, and Clustering in Globally Coupled Nonidentical Oscillators
我们研究合奏的全球耦合,不相同的相位振荡器的相关噪声,我们确定了几个重要的因素,导致噪声和耦合同步或desychronize系统。通过以各种方式引入噪声,我们发现了一种新的估计的发病的同步系统的耦合强度,噪声强度,其自然振荡的频率分布的宽度。我们还表明,噪声本身就足以同步不同的振荡器。然而,这种同步依赖于相位灵敏度函数的第一傅立叶模式,通过该模式,我们将公共噪声引入系统中。我们发现,更高的傅立叶模式可以导致去同步,由于集群效应,这可以加强集群所造成的不同形式的耦合。最后,我们讨论了噪声对反铁磁耦合导致振子在没有噪声的情况下形成两个团簇的系综的影响。
2013-09-24 cond-mat.dis-nn math.DS nlin.AO
Common Noise-Induced Group-Level Synchronization Between Uncoupled Groups of Oscillators
National Institute for Mathematical Sciences(韩国数学科学研究院)
研究在无群间耦合下,由共同噪声诱导的振荡器群之间的群级同步,通过数值模拟和相位密度演化映射分析其机制。
2026-05-28 cond-mat.stat-mech nlin.AO q-bio.NC