Modulating coherence resonance in non-excitable systems by time-delayed feedback
我们提出了一个范例模型系统,一个亚临界的霍普夫正规形受到噪声和时滞反馈,调查的影响,时间延迟的相干共振不可激发系统。我们开发了分析工具来估计非线性随机延迟微分方程的平稳分布和时间相关性。这些工具被应用到我们的模型,提出了一个新的量来衡量周期轨道的鞍结分岔引起的相干共振。
2014-10-07 nlin.AO
Time-delayed feedback control of coherence resonance chimeras
利用FitzHugh-Nagumo系统的可激发态模型,研究了时滞反馈对非局域耦合网络中噪声诱导的嵌合态的影响,相干共振嵌合体它示出,时间延迟的反馈允许控制这些嵌合体状态发生的参数值的范围。此外,对于反馈延迟接近系统的固有周期,我们发现了一个新的制度,我们称之为周期二相干共振嵌合体。
2017-05-10 nlin.AO
Coherence-resonance chimeras in a network of excitable elements
我们证明,嵌合体的行为可以观察到在非局部耦合网络的可兴奋系统中存在的噪声。这种现象与发生在确定性振荡系统中的经典嵌合体不同,并且它结合了相干共振的时间特征,即,噪声的建设性作用和嵌合体状态的空间特性,即,在相同元件的网络中空间相干域和非相干域的共存。相干共振嵌合体与相干和非相干域的位置的交替切换有关,这可能与神经元网络有关。
2016-01-11 nlin.AO
Nonlocal-coupling-based control of coherence resonance
本文通过耦合FitzHugh-Nagumo振荡器的数值模拟,提出一种基于非局部耦合的控制方案,证明改变耦合半径可增强或抑制相干共振效应,为局部与全局拓扑之间的集体随机动力学调控提供了新方法。
2025-07-11 nlin.AO
Coherence resonance in an excitable potential well
可激发行为被认为是一个粒子的运动在一个潜在的领域中存在的耗散。本文提出的振子动力学对应于正耗散条件下势阱中的可激发行为。所提供的系统的II型兴奋性的结果从潜在的良好,其形状取决于系统状态的固有特性。引入了可激发势阱的概念。通过数值实验研究了正耗散条件下态相关势阱中相干共振和自激振荡的影响。
2018-07-12 nlin.AO
Lévy noise-induced coherence resonance: numerical study versus experiment
本文利用FitzHugh-Nagumo系统研究Lévy噪声对相干共振的影响,发现噪声稳定性指数和偏度参数决定其建设性或破坏性作用,并通过数值模拟与电子电路实验验证了现象的鲁棒性。
2024-04-22 nlin.AO
Deterministic coherence and anti-coherence resonances in two coupled Lorenz oscillators: numerical study versus experiment
Institute of Physics, Saratov State University(萨拉托夫国立大学物理研究所)
研究通过数值模拟和实验验证了两个耦合洛伦兹振荡器中确定性相干与反相干共振现象的共存及超混沌动力学特性。
2026-03-09 nlin.AO nlin.CD
Coherence resonance for time-averaged measures
本研究针对Hodgkin-Huxley神经元模型,探究时间平均测度下的相干共振,证明定态下时间平均相干测度与噪声样本路径无关且等于系综平均测度,拓展了相干共振的适用测度范畴。
2023-10-04 nlin.AO physics.bio-ph
Coherence resonance control via nonlocal coupling in an ensemble of non-excitable oscillators
Institute of Physics, Saratov State University(萨拉托夫国立大学物理研究所)
研究通过非局部耦合控制非激发振子集合中的相干共振,通过数值模拟展示非局部耦合在极限环鞍点分岔附近的增强作用,发现增大耦合半径可提升相干共振。
2026-04-02 nlin.AO nlin.CD
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
Time-delayed feedback control of coherence resonance near subcritical Hopf bifurcation: theory versus experiment
利用广义Van der Pol振子亚临界Hopf分岔模型,研究了时滞对噪声诱导振动的影响。结果表明,适当选择延迟时间,既可以抑制相干共振,也可以增强相干共振。分析计算与电子电路上的数值模拟和实验相结合。
2014-12-03 nlin.AO nlin.CD
Effect of External Noise Correlation in Optical Coherence Resonance
本文采用Lang-Kobayashi模型研究了泵浦电流中存在非白噪声时,光反馈半导体激光器中的相干共振现象。噪声的时间相关性和幅度在系统中具有高度相关的影响,导致对于噪声幅度和相关时间两者的合适值的最佳相干响应。这一现象是定量的特点,通过几个统计措施。
2001-04-20 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Noise-induced chimera states in a neural network
我们表明,嵌合体模式可以诱导噪声在非局部耦合神经网络的可兴奋制度。与无噪声振荡网络中的经典嵌合体不同,它们具有两种现象的特征:相干共振和嵌合态。因此,我们称之为相干共振嵌合体。这些模式证明了噪声的建设性作用,并出现在噪声强度的中间值,这是相干共振的一个特征。在相干共振嵌合体状态下,由相同元素组成的神经网络分裂成两个行为不同的共存域:空间相干和空间非相干,这是嵌合体状态的典型特性。此外,这些噪声诱导的嵌合态的特征在于交替的行为:相干和非相干域周期性地切换其位置。我们表明,这种交替开关可以通过分析耦合函数来解释。
2016-11-10 nlin.AO
Can Lèvy noise induce coherence and stochastic resonances in a birhythmic van der Pol system?
对周期激励和Lèvy噪声驱动的双节律修正vanderPol型振子的分析表明,该振子可能发生相干共振和随机共振。在一个极限环附近的谐波激励的频率影响井内振荡的时间尺度上的动力学的相干性。在此分析中使用的自相关函数,功率谱密度和信号噪声比示出为最大化的噪声强度的适当选择。适当调节Lèvy噪声强度可以提高系统的输出功率谱,即促进随机共振。因此,鲁棒性的共振,似乎也发生在非标准噪声的存在下,检查使用标准的措施。吸引子的初始选择对相干性有影响,而Lèvy噪声的偏度参数对共振效应没有显著影响。
2021-01-13 nlin.AO physics.bio-ph
Diverse coherence-resonance chimeras in coupled type-I excitable systems
相干共振嵌合体被发现在[物理评论Lett. 117,014102(2016)],其在II型可激发系统的网络中存在噪声的情况下组合了相干共振和经典嵌合体的效果。然而,在I型可兴奋单元网络中还没有观察到同样的情况。在本文中,我们首次报道了在耦合的I型可激发系统中相干共振嵌合体的发生。我们考虑一个范例模型的I型兴奋性,即鞍结无限周期模型,并表明相干共振嵌合体出现在一个最佳范围内的噪声强度。此外,我们发现了一种独特的嵌合体模式,它是经典嵌合体和相干共振嵌合体的混合。我们支持我们的结果,使用定量措施,并将它们映射到参数空间。这一研究揭示了相干共振嵌合体是一种普遍的嵌合体模式,从而加深了我们对噪声在耦合可激发系统中作用的理解。
2022-11-01 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Inter-layer adaptation induced explosive synchronization in multiplex networks
在多层网络中,相互连接的振子之间的层内自适应耦合会引发爆炸同步。在目前的工作中采取一个完全不同的线索,我们认为层间自适应耦合在一个多路复用网络的相位振荡器,并表明该计划引起ES与相关的滞后,而不管网络架构的各个层。滞后由层间耦合强度和镜像节点之间的频率失配决定。我们提供了严格的平均场分析处理的全球一致性的措施,并表明他们是在一个很好的匹配与各自的数值评估。此外,分析预测提供了一个完整的洞察自适应复用如何抑制形成一个巨大的集群,最终诞生ES。这项研究将有助于突出的作用,多路复用的ES在现实世界中的多层体系结构为代表的系统的出现。特别地,其与对层内耦合强度的改变具有限制的那些系统相关。
2019-10-23 nlin.AO nlin.CD
Quantum Coherence Resonance
结果表明,在量子耗散系统中,可以观察到相干共振现象,即非线性可激发系统中噪声诱导振荡的规律性在某一最佳噪声强度下达到最大。通过对量子主方程的数值模拟,分析了一个在经典极限下表现出双激发性的量子vanderPol系统在压缩作用下的性质。我们首先证明,量子相干性共振发生在半经典制度,即系统的振荡响应的规律性是最大化的量子涨落的最佳强度,并解释这一现象与经典的噪声可激发系统的类比使用半经典随机微分方程。这种共振在中等强度的量子涨落下仍然存在,半经典描述对此是无效的。此外,我们调查更强的量子制度,并证明系统的响应的规律性可以表现出第二个峰值的量子涨落的强度进一步增加。我们表明,这第二个共振峰是一个强大的量子效应,不能解释的半经典图片,其中只有少数能量状态参与系统动力学。
2021-04-09 nlin.AO quant-ph
Coherence resonance in neuronal populations: mean-field versus network model
相干共振的反直觉现象描述了在可激发状态中噪声引起的振荡的规律性的非单调行为,导致对于中间噪声强度的激发振荡的规律性方面的最佳响应。我们研究了这种现象在人口的FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元与不同的耦合架构。对于FHN系统的网络在可激发的制度,相干共振以前已经进行了数值分析。在这里,我们专注于研究本地和全球耦合人口的平均场限制的分析方法。平均场极限指的是复杂网络在元素数量趋于无穷大时的平均行为。我们推导出一个平均场极限近似的局部耦合FHN网络与低噪声强度。此外,我们应用平均场方法的全球耦合FHN网络。我们比较的平均场和网络框架的相干共振的结果,并找到一个很好的协议,在全球耦合的情况下,这两种方法之间的对应关系是足够好,以捕捉出现的反相干共振。最后,我们研究了耦合强度和噪声强度对网络和平均场模型相干共振的影响。
2020-09-18 cond-mat.dis-nn nlin.AO physics.bio-ph
Coherence resonance and stochastic synchronization in a small-world neural network: An interplay in the presence of spike-timing-dependent plasticity
相干共振(CR)、随机同步(SS)和尖峰时间依赖可塑性(STDP)是生物神经网络中普遍存在的动力学过程。是否存在CR和SS都明显的最佳网络和STDP配置是一个仍然难以捉摸的基本问题。我们希望这样的配置能够使大脑能够协同和最佳地利用这些现象来有效地处理信息。本文研究了一个由可兴奋Hodgkin-Huxley神经元组成的小世界网络,该网络由信道噪声和STDP驱动,具有非对称的Hebbian时间窗。数值结果表明,特定的网络拓扑结构和STDP参数区间,CR和SS可以同时增强。我们的研究结果意味着,一个最佳的调谐固有的背景噪声,STDP规则,和网络拓扑结构可以发挥建设性的作用,在提高时间精度的射击和神经系统的同步。
2023-01-01 nlin.AO q-bio.NC
Coherence resonance in influencer networks
本文研究影响者网络在随机噪声作用下的振荡动力学,发现对影响者施加最优强度噪声可显著增强网络同步,提出“影响者网络中的相干共振”这一新效应,并揭示其源于网络结构与随机性的非线性协同作用。
2024-09-02 cond-mat.dis-nn nlin.AO physics.soc-ph
Combined effects of STDP and homeostatic structural plasticity on coherence resonance
本文研究STDP与HSP共同作用下Hodgkin-Huxley神经元自适应网络的相干共振,揭示调节率、重连频率和突触时延对CR及多重CR的影响。
2023-03-22 nlin.AO q-bio.NC