Chimera patterns under the impact of noise
我们研究了两种类型的嵌合体状态，即，模式组成的共存空间分离域与相干和非相干动力学，在环网络的Stuart-Landau振荡器与破环耦合，在噪声的影响下。振幅嵌合体的特点是在整个网络中的时间周期性动态，但在空间上不相干的行为相对于系统的一部分的振幅;他们是长寿的瞬态。嵌合体死亡状态一般嵌合体固定的非均匀模式（振荡死亡），结合空间相干和非相干域。我们分析了随机扰动的影响，解决了在白噪声存在下嵌合体状态的鲁棒性问题。我们进一步考虑随机初始条件的对称性的影响。
2015-11-24 nlin.AO
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
Smallest chimeras under repulsive interactions
我们提出了一个示范性的系统，三个相同的振荡器在一个环相互排斥，显示嵌合体模式。单个振荡器的动力学由超导约瑟夫森结控制。令人惊讶的是，排斥的相互作用建立了一个对称的完全同步的环，这是打破了越来越多的相互作用时，通过一系列的异步状态（周期和混沌），但最终出现嵌合体状态。嵌合体模式出现在混沌旋转运动的三个路口时，两个路口的发展连贯，而第三个路口是不连贯的。对于较大的排斥耦合，结演变成另一个嵌合体模式在一个周期性的状态时，两个结保持一致的旋转运动和一个过渡到不相干的librational运动。这种嵌合体模式是敏感的初始条件，在这个意义上说，嵌合体状态翻转到另一种模式时，两个结切换到连贯的librational运动和第三个结仍然在旋转运动，但不连贯。嵌合体的模式被检测到通过使用部分和整体的错误功能的连接，而librational和旋转运动被确定的天平动指数。所有的集体状态，完全同步，去同步化和两个嵌合体模式，被描绘在一个参数平面的路口环，其中完全同步的边界是由使用主稳定性函数划定。
2021-11-05 nlin.AO
Chimera states in hierarchical networks of Van der Pol oscillators
嵌合态是一种复杂的时空模式，由相干和非相干动力学共存的域组成。本文分析了具有分层耦合拓扑结构的Van der Pol振子网络中的嵌合态。我们调查的逐步过渡从一个非本地的层次拓扑结构，并提出了网络聚类系数作为衡量建立一个链接的存在的嵌合体状态和层次拓扑结构的初始基础模式的紧凑性之间的联系，我们表明，一个大的聚类系数促进嵌合体的发生。根据不同的层次和基本模式的水平，我们得到了不同数量的非相干域的嵌合态。我们研究的嵌合体制度作为一个函数的耦合强度和非线性参数的个别振荡器。对具有较大基模式的网络的分析导致较大的聚类系数，揭示了两种不同类型的嵌合体状态，并突出了振幅动力学的作用。
2016-03-01 nlin.AO
Genesis of chimera patterns through self-induced stochastic resonance
本文在耦合可兴奋单元网络中发现了源自自诱导随机共振的新型SISR-奇美拉图案，并揭示其强烈依赖于时间尺度分离比与噪声强度，即使噪声极小时也可通过增大时间尺度分离来诱导。
2023-05-11 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
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
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
Networks of coupled oscillators: from phase to amplitude chimeras
我们发现，振幅介导的相位嵌合体和振幅嵌合体可以发生在同一网络的非局部耦合相同的振荡器。这是两种不同的部分同步模式，其中空间相干域与非相干域共存，相干/非相干分别指振荡器的幅度和相位或仅幅度。通过改变偶联强度，可以诱导两种类型的嵌合体模式。我们发现数值上的振幅嵌合体不是短暂的瞬态，但可以有很长的寿命。此外，我们观察到的振幅嵌合体的变体与准周期性的时间振荡。我们提供了一个定性的解释所观察到的现象的对称性破缺分岔的情况下。我们相信，这项研究将揭示两个不同的嵌合体状态之间的联系，具有不同的破坏性。
2018-11-02 nlin.AO nlin.CD
Dynamics of a 2D lattice of van der Pol oscillators with nonlinear repulsive coupling
我们描述的时空图案在一个网络中的相同的范德波尔振荡器耦合在一个二维的几何形状。在这项研究中，我们表明，所研究的系统表现出过多的不同的时空结构，包括嵌合体状态时，耦合参数是变化的。当耦合强度较大而耦合范围较短时，网络中会形成螺旋波嵌合体。另一种类型的嵌合体是靶波嵌合体。结果表明，孤立子态在形成这种嵌合态的非相干簇中起着至关重要的作用。它们也可以在一致性集群内传播。此外，随着耦合范围的增大，目标波嵌合体演化为空间随机分布的孤立态。耦合强度的增加导致孤立态被吸引到特定的空间区域，而系统的另一部分则处于同步状态。这种时空模式代表了一种孤立态的嵌合体，这是首次在连续时间振子系统中发现的。我们提供了这些现象的解释，并详细描述了制度的演变。
2020-09-21 nlin.AO nlin.PS
Chimera states in nonlocally coupled bicomponent phase oscillators: From synchronous to asynchronous chimeras
嵌合态是非局部耦合的相同动力学单元中的一种时空模式，在各种系统中普遍存在。在这里，我们考虑人口的非局部耦合双组分相位振荡器，其中振荡器的自然频率$ω_0$（正振荡器）和$-ω_0$（负振荡器）随机分布沿环。我们证明了无论$ω_0$有多大，都存在嵌合态，并且这种状态以正/负频率振子支持自己的嵌合态的形式表现出来.有两种类型的嵌合态，在小$ω_0$的同步嵌合态，其中相干的正和负振子具有相同的平均相速度，和在大$ω_0$的异步嵌合态，其中相干的正和负振子具有不同的平均相速度。增加$ω_0$诱导同步嵌合体状态和异步嵌合体状态之间的去甲基化转变。
2018-07-13 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
Chimeras in a Network of Three Oscillator Populations with Varying Network Topology
我们研究一个网络的三个人口的耦合相位振荡器具有相同的频率。种群之间的相互作用是非局部的，也就是说所有的振子都是相互耦合的，但与相邻种群中的振子的耦合要比与自己种群中的振子的耦合弱。以该系统为模型系统，首次讨论了网络拓扑结构对所谓嵌合态存在性的影响。在这种情况下，具有三个种群的网络代表了一个有趣的情况，因为种群可以连接为三角形或链，从而代表振荡器种群的环或线段的最简单离散网络。我们引入了一个特殊的参数，使我们能够研究打破三角形网络结构的影响，并不断改变网络的对称性，使其变得越来越像链。通过证明嵌合状态只存在于一组有界的参数值，我们证明了它们的存在强烈依赖于底层的网络结构。我们的结论是，嵌合体存在于具有链式特征的网络上，这表明在振子的连续线段上观察到嵌合体是可能的。
2010-05-24 nlin.AO nlin.PS
Spiral wave chimera-like transient dynamics in three-dimensional grid of diffusive ecological systems
在这篇文章中，我们证明了螺旋波嵌合体状瞬态模式的出现和存在耦合生态系统，由捕食者-捕食者补丁，补丁连接在一个三维介质中通过局部扩散。我们探讨了几种集体动力学行为之间的过渡情景，以及瞬态螺旋波嵌合态，并研究了这些态的长时间行为。从瞬时的螺旋嵌合体状图案到长时间的同步或去同步图案的过渡是通过螺旋芯的非相干区域的变形出现的。我们讨论了在不同时刻的物种扩散的影响下的瞬态动力学。通过计算瞬时强度的人口的不相干性，我们估计的持续时间的瞬态动力学特征的持久性的嵌合体样的空间共存的相干和不相干的模式在空间域。通过考虑两个不同的捕食系统，我们推广了我们在三维网格上的扩散生态系统的瞬态动力学的观察。
2021-08-06 nlin.AO
Delay-induced chimeras in neural networks with fractal topology
我们研究嵌合体状态，这是部分同步模式组成的空间共存域的相干（同步）和非相干（去相干化）的动力学，在环形网络的FitzHugh-Nagumo振荡器与分形连接。特别是，我们专注于耦合项和网络拓扑结构中的时间延迟的相互作用。在耦合强度和延迟时间的参数平面中，我们发现了嵌合态存在的舌状区域与相干动力学区域交替。我们分析和数值计算表明，作为延迟的函数的同步动力学的周期的特点是由一个序列的分段线性分支。在这些分支之间的各种嵌合体状态和其他部分同步模式诱导的时间延迟。通过改变时间延迟，可以有意地选择和稳定期望的时空模式。
2018-08-24 nlin.AO
Chimera states in complex networks: interplay of fractal topology and delay
嵌合体状态是在相同振荡器网络中出现的有趣的部分同步模式的一个例子。它们包括空间共存的域的相干（同步）和非相干（去相干化）的动态。我们分析了具有层次连接性的Van der Pol振子网络中的嵌合态，并详细阐述了耦合项中引入的时滞的作用。在耦合强度和延迟时间的参数平面中，我们发现了嵌合体状态存在的舌状区域与相干行波存在的区域交替。我们证明，通过改变时间延迟，可以故意稳定所需的时空模式的系统。
2017-03-08 nlin.AO
Amplitude mediated spiral chimera pattern in a nonlinear reaction-diffusion system
空间扩展的反应扩散系统中不同模式的形成是与许多化学和生物过程相关的研究的一个重要方面。特别感兴趣的是嵌合体状态的空间共存的相干和非相干动力学在一个系统中的相同的相互作用的个人的特殊现象。在这篇文章中，我们报告的各种集体动力学模式的出现，同时考虑系统的捕食者动态存在的二维扩散环境。特别是，我们探讨观察四个不同类别的物种之间的空间安排，即螺旋波，螺旋嵌合体，完全同步振荡，振荡死亡状态在一个广泛的区域的扩散驱动的参数空间。出现振幅介导的螺旋嵌合体状态显示漂移的振幅和相位在不相干的亚群检测参数值超越图灵和霍普夫分叉。所有这些可区分的模式之间的过渡方案的数值证明了宽范围的扩散系数，揭示了嵌合体状态出现在从振荡到稳态动力学的过渡。此外，我们通过估计二维空间中不相干子种群的强度来表征每个可识别模式的发生。
2021-05-22 nlin.AO nlin.CD
Chimera patterns in two-dimensional networks of coupled neurons
我们讨论了在二维环形几何耦合的FitzHugh-Nagumo和Leaky Integrate-and-Fire振子网络中的同步模式。这两种模型的共同特征是存在快速和缓慢的动态，这是神经元的典型特征。早期的研究表明，这两个模型耦合时，非局部在一维环网络产生嵌合体状态的参数值的大范围内。在这项研究中，我们给出了大量的各种形状的二维嵌合体模式，包括斑点，环，条纹和网格，在两个模型中观察到的证据，以及主要在FitzHugh-Nagumo系统中发现的其他模式。这两个系统都表现出多稳定性：对于相同的参数值，不同的初始条件会产生不同的动力学状态。当参数（耦合范围、耦合强度、不应期和耦合相位）变化时，在各种模式之间发生过渡。在两个模型中观察到的许多模式遵循相似的规则。例如，环的直径随着耦合半径线性增长。
2017-01-02 nlin.AO nlin.CD
Stability of amplitude chimeras in oscillator networks
我们发现，振幅嵌合体在环网络的Stuart-Landau振荡器的破缺非局部耦合表示鞍态在网络的相空间的基础。嵌合态由相干振荡和非相干振荡共存的空间域组成。我们计算的Floquet指数和相应的本征向量依赖于耦合强度和范围，并讨论了相空间结构的影响。Floquet指数的至少一个正实部的存在表明相空间中的不稳定流形，这解释了这些状态作为长寿命瞬态的性质。此外，我们发现一个最小尺寸的Stuart-Landau网络$N=12$表现出振幅嵌合体
2016-11-10 nlin.AO
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
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
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
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
Persistence of chimera states and the challenge for synchronization in real-world networks
University of Namur（那慕尔大学）；University of Limerick（利默里克大学）；Florida State University（佛罗里达州立大学）
本文基于对称性破缺机制研究现实网络的非正规性，证明源节点或领导者节点会诱发相位嵌合态，并指出其持续阻碍全局同步。
2023-05-31 nlin.AO nlin.PS
Chimera patterns induced by distance-dependent power-law coupling in ecological networks
本文报道了在一个耦合振子网络中发生的几种嵌合体模式及其相关的跃迁，这些耦合振子由服从距离依赖幂律的长程相互作用连接。这种类型的相互作用在物理学和生物学中是常见的，并且构成了耦合方案的一般形式，其中通过调整长程相互作用的幂律指数，耦合拓扑可以从局部经由非局部到全局耦合而变化。为了探索集体动力学的幂律耦合的效果，我们考虑了一个网络组成的一个现实的生态模型的振荡种群，即罗森茨威格-麦克阿瑟模型，并表明，幂律指数的变化介导的空间同步和各种嵌合体模式之间的过渡。我们映射可能的时空状态和它们的情况下出现的耦合强度和幂律指数之间的相互作用。
2016-08-02 nlin.AO nlin.CD
Large-scale spatio-temporal patterns in a ring of non-locally coupled oscillators with a repulsive coupling
具有相位滞后的非局域耦合振子表现出各种非平凡的时空模式，如嵌合态和多扭曲态。我们数值研究了具有相位延迟参数$α$的排斥耦合振子环中的大尺度时空模式。我们发现，当$α$超过一个临界值时，多嵌合体状态消失。对非相干区密度的分析表明，这种跃迁类似于有两个吸收态的定向逾渗跃迁，但它们的临界行为不同。当$α$进一步增加时，多嵌合体状态再次出现，表现出非平凡的时空模式，在非相干区域的密度中具有平台。在$α$的较大值下，从多嵌合体到多扭曲状态的转变，总共产生五个集体阶段。
2021-08-01 nlin.AO
Delayed Dynamical Systems: Networks, Chimeras and Reservoir Computing
本文提出利用FPGA和数字信号处理构建任意拓扑延迟网络，以研究耦合振子网络中的嵌合体、同步模式及储备池计算应用。
2018-08-14 nlin.AO nlin.PS
Control of amplitude chimeras by time delay in dynamical networks
研究了非局域耦合Stuart-Landau振子网络中时滞耦合对嵌合态的影响，部分相干域和部分非相干域共存的时空模式。我们专注于振幅嵌合体表现出不相干的行为，而不是相位的振幅和瞬态模式，并表明其寿命可以显着提高耦合延迟。为了表征它们向相位滞后同步（相干行波）和其他相干结构的过渡，我们推广了仓本序参量。将瞬时耦合的结果与常耦合延迟、时变延迟和分布延迟耦合的结果进行了对比，证明了振幅嵌合态和相关的部分非相干态的寿命是可以控制的，即，这取决于耦合延迟的类型。
2017-03-01 nlin.AO
Stable Chimeras and Independently Synchronizable Clusters
集群同步是一种网络自组织成同步集合模式的现象。事实证明，网络的对称性可以捕获稳定集群同步的不同模式。在这里，我们建立了一个理论基础，将一个任意模式的对称集群划分为独立的同步集群集，其中每个集合中的单个集群的同步稳定性是解耦的，在所有其他集。使用这个框架，我们提出了一种新的方法来找到永久稳定的嵌合体状态，通过捕获两个或多个对称集群-至少一个稳定和一个不稳定-组成整个完全对称的网络。
2017-08-28 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Chimeras in digital phase-locked loops
数字锁相环（DPLL）是一种非线性反馈控制系统，广泛应用于电子通信和信号处理领域。在大多数应用中，它们工作在耦合模式下，然而，大量的研究集中在一个单独的单元的动态DPLL。在本文中，我们考虑一维和二维网络的DPLL连接通过一个实际的非本地耦合，并探讨其集体动力学。对于一维网络，我们解析地推导出稳定锁相态的参量区，在该参量区中，DPLL基本上工作在其正常工作模式。我们证明，除了稳定的锁相状态，各种时空结构，包括嵌合体出现在一个广泛的参数区。对于非局部耦合下的二维网络，我们确定了几种变体的嵌合体模式，如条和点嵌合体。我们通过适当的措施，如局部曲率和关联函数识别和表征嵌合体模式。我们的研究揭示了嵌合体在广泛使用的工程系统中的存在，因此，我们相信这些嵌合体模式也可以在实验中观察到。
2018-10-24 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Chimera states and the interplay between initial conditions and non-local coupling
嵌合态是一种复杂的时空模式，由相干和非相干动力学共存的域组成。研究了非局域耦合Stuart-Landau振子网络中的嵌合态。我们调查的影响，结合非本地耦合的初始条件。基于一个分析的论点，我们展示了耦合相位和耦合强度是如何与嵌合体状态的发生，翻转的平均相速度的配置文件，以及从相位到振幅介导的嵌合体状态的过渡。
2016-11-11 nlin.AO
Heteroclinic switching between chimeras
功能振荡器网络，如大脑中的神经元网络，表现出涉及许多振荡器的亚稳态之间的切换。我们给出了确切的结果，这样的全球动态可以出现在范式相位振荡器网络：高阶网络的相互作用引起亚稳态嵌合体-本地化的频率同步模式-这是加入异宿连接。此外，我们阐明了这些实验可访问的网络中的开关动态的机制。
2018-05-02 cond-mat.dis-nn math.DS nlin.AO
Chimera states in a population of identical oscillators under planar cross-coupling
我们报告了在相同非线性振子的组装中存在嵌合体状态，这些振子以简单的平面交叉耦合形式全局相互连接。耦合项的旋转对称性破缺似乎是负责这些集体状态的出现，显示出一个特征共存的相干和不相干的行为。我们的发现，看到在收集的范德波尔振荡器和混沌Rossler振荡器，进一步简化了存在的标准嵌合体，从而扩大了其适用范围，以现实世界的情况。
2014-09-02 nlin.AO nlin.CD
Frequency chimera state induced by differing dynamical timescales
我们报告了一个自出现的频率嵌合状态的发生在空间扩展的耦合振子系统，其中的相干性和不相干性的定义相对于振荡的出现频率。这是由非线性振子之间的局部耦合产生的，从随机初始条件开始，在不同的动力学时间尺度下演化。我们展示了它们是如何自组织的结构化模式与空间域的一致性，在频率同步，共存的域是不相干的频率。我们的研究对于理解在现实世界的系统中观察到的这种模式具有相关性，如神经元系统，电网，社会和生态网络，其中不同的动态时间尺度是自然和现实的相互作用系统。
2021-12-25 nlin.AO
Phase chimera states: frozen patterns of disorder
Northwestern University（西北大学）；Northwestern Institute for Complex Systems, Northwestern University（西北大学复杂系统研究所）
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
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
Emerging chimera states under non-identical counter-rotating oscillators
频率在共存的同向和反向旋转（CR）系统中表现出各种集体动力学方面起着至关重要的作用。为了说明CR频率的影响，我们考虑了具有额外扰动的非等同且全局耦合的Stuart-Landau振荡器网络。首先，我们研究了在无微扰情况下的动力学跃迁，证明了从去纠缠态到团簇振荡态的跃迁是通过一个有趣的部分同步态发生的。在此基础上，系统动力学过渡到振幅死亡和振荡死亡状态。重要的是，我们发现，所观察到的动力学状态不保持宇称（P）的对称性，在没有微扰。当微扰增加时，系统动力学表现出一种新的转变，对应于通过嵌合态从非相干混合同步到相干混合同步的转变。特别地，非相干混合同步和相干混合同步态完全保持P-对称性，而嵌合态仅部分保持P-对称性。为了证明这种部分对称性破缺（嵌合体）状态的发生，我们使用盆稳定性分析，发现PSB的存在是由于在初始状态空间中对称性保持和对称性破缺行为共存的结果。此外，建立了一个测量的强度的P-对称性的量化的P-对称性在所观察到的动力学状态。最后，通过增加网络的规模，嵌合体的鲁棒性也检查，我们发现，嵌合体状态是强大的，即使在网络的规模更大。我们还显示了上述结果在相关的相位简化模型以及在其他耦合模型，如全球耦合的van der Pol和Rössler振荡器的一般性。
2022-03-06 nlin.AO
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
Basins of Attraction for Chimera States
本文通过微扰分析和数值模拟研究双群体耦合振子系统中奇美拉态的吸引域，揭示其在相空间中形成复杂扭转结构，为开发模式切换控制方法提供基础。
2016-02-15 math.DS nlin.AO nlin.PS
Synchronization patterns in LIF Neural Networks: Merging Nonlocal and Diagonal Connectivity
非本地和反射连接的影响已经在耦合Leaky Integrate-and-Fire（LIF）元件中进行了研究，该元件吸收了神经元之间的电信号交换。在这项工作中，我们调查的对角线耦合的影响，灵感来自大脑神经元连接的发现。多嵌合体状态的简单的对角和组合的非局部对角连接，我们确定的嵌合体状态出现的最佳参数区域的范围。总体而言，相干性的措施表明，随着耦合范围的增加（低于所有到所有的耦合）的嵌合体状态的出现是有利的，相干和非相干区域之间的平均相速度偏差变得更加突出。一些新的同步现象被诱导作为一个结果的组合连接。我们记录的耦合强度$σ< 1$的同步区域的平均相速度低于异步，而相反的持有$σ> 1$。在中间状态$σ\sim 1$中，振荡器具有共同的平均相速度（即，是频率锁定的）但相位不同（即，它们是相位异步的）。孤波状态被记录为耦合强度的小值，这成长为嵌合体状态的耦合强度increases.We确定参数值的非局部对角耦合的综合影响产生嵌合体状态与两个不同级别的同步域介导的异步区域。
2018-10-13 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.PS
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
Different kinds of chimera death states in nonlocally coupled oscillators
研究了对称破缺形式的非局域耦合Stuart-Landau振子网络中非等时性参数的意义。我们观察到，非等时性参数的存在导致嵌合体死亡区域的结构变化，同时改变相互作用的强度。这导致存在不同类型的嵌合体死亡状态，例如多嵌合体死亡状态、I型周期性嵌合体死亡（PCD）状态和II型周期性嵌合体死亡（PCD）状态。我们还发现，在这两种类型的PCD状态的周期域的数量呈指数下降的耦合范围的增加，并服从非局部耦合下的幂律。此外，我们还分析了嵌合体死亡状态的结构变化，通过减少相近似的动力学方程组的系统相模型。我们还简要地研究了非等时性参数对嵌合态的影响，指出了多嵌合态的存在与耦合范围的关系。此外，我们还分析了嵌合体死亡状态的振荡器的固有频率的扰动的鲁棒性。
2016-05-04 nlin.AO nlin.CD
Delay controls chimera relay synchronization in multiplex networks
我们研究远程（或中继）同步在多层网络的一层和他们的同行在第二层，这两层之间的部分不直接连接。这种系统的简单实现是三重网络，其中通常不同步的中间中继层充当两个外层之间的发射机。我们建立了层间耦合的时间延迟作为控制各种部分同步模式的有力工具，特别是嵌合体状态，即，相干域和非相干域共存的复杂模式。我们证明了网络的三层结构允许在第一层中的嵌合体状态的相干域与第三层中的对应物同步，而非相干域保持去相干化或同步。通过改变中继层的拓扑结构，我们研究了其对外层远程同步的影响。作为模型动力学，我们使用的范式FitzHugh-Nagumo系统。
2018-08-06 nlin.AO
Relay synchronization in multiplex networks of discrete maps
复杂的复用网络由多个子网络层组成，这些子网络层通过成对的层间连接进行交互。在多路复用网络中，可以观察到不直接连接而是仅经由中继层连接的远距离层之间的中继同步。我们研究了离散逻辑映射的三层网络，其中每一层都是一个非局部耦合环，并演示了通过中间层相互作用的外层复杂模式的中继同步的场景。我们发现制度的接力同步嵌合体国家，即，相干域和非相干域共存的模式，以及从相位嵌合体到幅度嵌合体的过渡，以增加层间耦合。我们确定分析的近似临界耦合强度的相位嵌合体的存在。
2019-02-18 nlin.AO
Chimera dynamics in nonlocally coupled moving phase oscillators
嵌合态是非局部耦合动力学单元中的一种时空模式，在各种系统中普遍存在。然而，在大多数嵌合态的研究中，振子之间的相互作用结构是静态的。在这项工作中，我们考虑人口的代理商。每个代理人都携带一个相位振荡器。我们假设智能体在环上进行布朗运动，并通过依赖于它们之间距离的核函数相互作用。当代理是不动的，该模型允许几个动态状态，包括两个不同的嵌合体状态（类型I和类型II嵌合体）。智能体的运动改变了它们之间的相对位置，并产生永久噪声，影响模型的动态特性。我们发现，耦合相位振荡器的运动的代理商的响应依赖于两个相位滞后$α$，决定嵌合体状态的稳定性，和代理商的流动性$D$。对于低迁移率，对于接近$π/2$的$α$，同步状态转变为I型嵌合体状态，否则吸引其他初始状态。对于中等迁移率，耦合振子在不同的动力学状态之间随机跳跃，并且跳跃动力学依赖于$α$。我们研究了这些不同的动力学制度的统计性质，并提出了过渡时间和流动性之间的标度律低流动性和平均寿命之间的关系，不同的动力学状态和流动性的中间流动性。
2019-05-22 nlin.AO
Delayed-feedback chimera states: Forced multiclusters and stochastic resonance
数值研究了一类具有负时滞反馈的非线性振子模型在确定性和随机外力作用下的动力学行为。研究发现，在非受迫系统中，在从规则动力学到时空混沌的过程中，出现了复杂的部分同步模式，如嵌合态和椒盐孤立态.通过数值模拟证明了外部周期强迫对动力学的控制。结果表明，单簇和多簇嵌合体可以通过调整外部强迫频率，以适当的共振条件。如果一个随机分量叠加到决定性的外部强迫，嵌合态可以以类似于随机共振的方式诱导，因此，它们出现在没有噪声的情况下不存在的状态中。
2016-03-25 nlin.AO
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
Chimera States in Mechanical Oscillator Networks
耦合振荡器的同步是自组织的一种迷人表现，大自然利用这种表现来协调生命的基本过程，例如心脏的跳动。虽然人们长期以来认为，同步或无序是相互排斥的稳定状态的一个网络的相同的振荡器，许多理论研究在最近几年揭示了有趣的可能性“嵌合态”，其中对称的振荡器人口被打破成同步和异步的一部分。然而，由于缺乏经验证据，人们不禁要问，嵌合体是否真的是自然系统的特征。这就需要在没有任何微调的情况下，对嵌合体状态进行明显的认识，从中可以揭示它们出现的物理机制。在这里，我们设计了一个简单的实验，机械振荡器耦合在一个分层网络，显示嵌合体自然出现从两个对立的同步模式之间的竞争。我们确定了一个广泛的复杂的状态，包括和扩展了以前描述的嵌合体。我们的数学模型表明，在我们的实验中观察到的自组织是由力学的基本动力学方程控制的，这些方程在许多自然和技术系统中无处不在。因此，我们的实验所揭示的对称性破缺机制可能在表现出集体行为的系统中普遍存在，例如电网、光机械晶体或通过微生物种群中的群体感应进行通信的细胞。
2013-05-27 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.PS
Attracting Poisson Chimeras in Two-population Networks
奇美拉说，即，由共存的同步和异步振荡组成的动态状态已经被报道存在于模拟和实验中的振荡器的各种拓扑中。两个人口网络与不同的人口内和人口间的耦合作为简单的模型系统的嵌合体状态，因为他们拥有一个不变的同步流形，与网络的空间结构。在这里，我们研究两种群网络上有限大小的嵌合体的动力学和谱特性。首先，我们阐明如何仓本序参量的有限规模的全球耦合两人口网络的相位振荡器是连接到连续极限。这些结果表明，它是适合的嵌合状态，根据其序参量动力学分类，因此，我们定义泊松和非泊松嵌合状态。然后，我们进行了李雅普诺夫分析这两种类型的嵌合体状态的嵌合体轨迹以及集体模式的完整稳定性的洞察。特别是，我们的分析也证实了泊松嵌合体是中性稳定的。然后，我们引入两种类型的“扰动”，作为小的异质性，并使泊松嵌合体吸引：通过最简单的非局部种群内耦合保持网络对称性的拓扑变化，以及在全局耦合的两种群网络中允许振幅变化，即，我们用Stuart-Landau振荡器代替相位振荡器。研究了两种改进网络中嵌合态的李雅普诺夫谱性质，并利用有限网络的网络结构诱导的团簇模式动力学进行了分析.
2021-08-05 nlin.AO
When Nonlocal Coupling Between Oscillators Becomes Stronger: Patched Synchrony or Multi-Chimera States
非局域耦合振子系统可以表现出复杂的时空模式，称为嵌合态，它由空间相干（同步）和非相干动力学共存的域组成。我们报告的一种新形式的这些国家，发现在一个广泛使用的模型的极限环振荡器，如果一个超出了弱耦合的相位振荡器的典型限制。然后补丁的同步动力学出现在非相干域引起的多嵌合体状态。我们发现，根据耦合强度和范围，不同的多嵌合体出现在从经典的嵌合体状态的过渡。额外的空间调制是由于强耦合相互作用，因此不能在简单的相位振荡器模型中观察到。
2013-05-06 nlin.AO nlin.CD
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
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
Robustness of chimera states for coupled FitzHugh-Nagumo oscillators
嵌合态是由空间相干和非相干动力学共存域组成的复杂时空模式。这种违反直觉的现象首先在具有对称耦合拓扑的全同振子系统中观察到。我们能克服这些局限吗？为了解决这个问题，我们讨论的FitzHugh-Nagumo振荡器网络中的嵌合态的鲁棒性。考虑网络的不均匀元素与规则的耦合拓扑结构，和网络的不规则的耦合拓扑结构的相同元素，我们证明了嵌合体状态是强大的这些扰动，并分析其性质的不均匀性增加。我们发现，耦合拓扑结构的修改引起的嵌合体状态的质的变化：额外的随机链接引起的系统参数平面中的稳定区域的移动，在连接矩阵中的间隙导致的变化的嵌合体状态的非相干区域的多重性，和层次的几何形状在连接矩阵诱导嵌套的相干和非相干区域。
2014-11-20 nlin.AO nlin.CD
Taming Chimeras in Networks through Multiplexing Delays
嵌合体是指相干态和非相干态共存的现象，由于其特殊的性质，传统上很难控制。在这里，我们提供了一个配方，在多路复用网络中构建嵌合态的多路复用延迟的援助。多路复用网络中的嵌合状态是通过在一个序列中的一部分层间链路中引入异构延迟（称为多路复用延迟）而产生的。此外，在嵌合体状态中的非相干的出现可以通过适当地选择层间和层内耦合强度来调节，而非相干机制的程度和位置可以通过适当地放置和复用延迟的{强度}来调节。所提出的技术，以构建这样的{工程}嵌合体，我们配备了多重网络的结构参数作为工具，在获得定性和定量控制的嵌合体状态的非相干部分，反过来，嵌合体。我们的研究对于控制多阶时滞系统的动力学行为和获得所需的嵌合模式具有一定的参考价值。
2019-08-04 nlin.AO nlin.CD
Coexistence of synchrony and incoherence in oscillatory media under nonlinear global coupling
我们报告了一种新的机制形成的嵌合体状态，一个奇特的时空模式与共存的同步和不相干域中发现的合奏相同的振荡器。考虑到Stuart-Landau振子，我们证明了一个非线性的整体耦合可以引起这种对称性破缺。我们发现嵌合体状态也在一个空间扩展的系统，一个修改后的复杂的金斯堡-朗道方程。这一理论预测验证了振荡的电化学系统，硅的电氧化，在没有任何外部反馈控制的情况下观察到自发形成的嵌合体。
2013-12-19 math-ph math.MP nlin.AO
