Perspectives on adaptive dynamical systems
本文从跨学科视角梳理自适应动力系统的概念、术语及作用，总结共同开放挑战并展望未来研究方向。
2023-05-27 nlin.AO
Desynchronization transitions in adaptive networks
自适应网络根据其动态状态随时间改变其连接性。虽然结构静态网络中的同步已经被广泛研究，但这个问题对于自适应网络来说更具挑战性。在这封信中，我们开发了一个大类的自适应网络的主稳定性方法。这种方法允许减少自适应网络的同步问题，一个低维系统，通过解耦的拓扑和动力学特性。我们展示了自适应性和网络结构之间的相互作用如何导致稳定岛的形成。此外，我们报告了一个去同步化过渡和复杂的部分同步模式的出现引起的整体耦合强度的增加。我们说明了我们的研究结果使用自适应网络的耦合相位振荡器和FitzHugh-Nagumo神经元与突触可塑性。
2020-08-25 math.DS nlin.AO nlin.PS
The Role of Connection Density in an Adaptive Network with Chaotic Units
本文通过改变混沌单元适应性网络的连接密度，发现低密度导致去同步簇分裂、高密度促成全局同步与模块化分离共存，为理解简单微观规则如何产生复杂涌现行为提供了通用框架。
2025-08-15 nlin.AO
Complex and Adaptive Dynamical Systems: A Primer
在定量复杂系统科学领域的入门级给出了一个彻底的介绍，特别强调基于网络拓扑结构的动态系统的出现。处理的主题包括图论和小世界网络，一般介绍动力系统理论，随机布尔网络，元胞自动机和自组织临界性的概念，达尔文进化的统计建模，同步现象和认知系统理论的介绍。它包括一章图论和小世界网络，混沌，分叉和扩散，复杂性和信息理论，随机布尔网络，元胞自动机和自组织临界性，达尔文进化论，超循环和博弈论，同步现象和认知系统理论的要素。
2012-09-25 cond-mat.dis-nn nlin.AO
Frustration-Induced Collective Dynamical States in Pulse-Coupled Adaptive Winfree Networks
SASTRA Deemded to be University（萨斯特拉大学）
该研究探讨了自适应Winfree网络中摩擦参数对集体动力学的影响，首次发现无外部驱动下自发出现同步、斑块及斑块-频率聚类状态，并通过度量方法构建相图以分析不同动态状态的过渡。
2026-03-11 nlin.AO
Multiple Timescale Dynamics of Network Adaptation with Constraints
研究受约束的自适应网络动力系统，提出网络连接的适应性动力学在低维子集上演化，通过Kuramoto振子网络说明多时间尺度如何塑造动力学，解释了高维系统中出现低维适应性动力学的原因。
2025-09-17 nlin.AO
Spontaneous Formation of Dynamical Groups in an Adaptive Networked System
在这项工作中，我们研究了一个自适应网络动力系统的模型，其中的相位振荡器之间的耦合强度与相态共同演化。结果表明，在该模型中，振子经过长时间的演化，可以自发地分化为两个动力学群。在每个组内，振荡器具有相似的相位，而不同组中的振荡器具有近似相反的相位。该网络由最初的连接强度均匀分布的随机结构逐渐转变为内部连接强、内部连接弱的模块化结构。此外，连接强度遵循幂律分布，这是网络和动力学共同进化的自然结果。有趣的是，我们发现，如果相互联系弱于某个阈值，这两个动力学群将几乎解耦和独立发展。这些结果有助于进一步理解许多社会和生物网络中的经验观察。
2010-11-01 cond-mat.dis-nn cs.SI nlin.AO
Collective behavior in coupled dynamical systems on two-dimensional weighted networks: A step toward understanding adaptive behavior of true slime mold
多头绒泡菌（Physarumpolycephalum）是一种变形虫，以管状网状结构展开，在二维平面上爬行，细胞厚度波动。原质团改变其管状网络结构以适应环境。为了揭示网络结构对疟原虫振荡行为的影响，我们构造了二维加权网络上的耦合映射系统作为疟原虫模型，研究了网络边的权值分布与系统同步的关系.我们发现，即使总的重量是恒定的，系统显示相位同步的概率急剧变化的重量分布。这意味着在原质团中观察到的振荡模式是由管状网络中的管宽度或横截面控制的。
2009-04-09 nlin.AO
An energy landscape-based theoretical framework for understanding the emergence of functions in a living system under the dynamical component interaction
本研究提出基于能量景观与能量率景观的理论框架，建模组分自适应行为驱动的动态相互作用，揭示组织形态变化下外力变化如何决定多组织系统功能的涌现。
2025-07-14 nlin.AO physics.bio-ph
Recurrent chaotic clustering and slow chaos in adaptive networks
该研究针对结构演化慢于节点动力学的自适应动力学网络，发现循环自适应混沌聚类（RACC）现象，即慢尺度混沌、快尺度规则动力学，且跳变间隔呈混沌的状态对参数和初始条件变化具有鲁棒性。
2024-02-27 nlin.AO nlin.CD
Emergence of hierarchical networks and polysynchronous behaviour in simple adaptive systems
我们描述了一个简单的自适应网络的动态。网络架构演变为一些断开的组件上的动态的特点是不同的同步节点在同一网络（多同步状态）的可能性。这些系统可能会产生影响的进化出现的多同步和分层网络的物理或生物系统的自适应网络建模。
2011-07-09 nlin.AO
A dynamical theory of speciation on holey adaptive landscapes
多孔的适应性景观的比喻提供了一个图形化的表示过程中的物种形成的遗传分歧的结果。在这个比喻中，生物种群在多维适应性景观中沿着连接的良好适应基因型集群发散，当它们在适应性景观中的“洞”的两侧时，它们成为生殖隔离的物种。不需要跨越任何适应性谷。我制定和研究了一系列简单的模型，描述了由突变和随机遗传漂变驱动的多孔适应性景观的物种形成动态。与大多数以前的模型，只集中在某些阶段的物种形成，这里研究的模型描述了完整的过程，从开始到完成的物种形成。进化因素包括选择（生殖隔离）、随机遗传漂变、突变、重组和迁移。在这些模型中，交配前和交配后的生殖隔离是累积遗传变化的结果。我研究物种形成的可能性，根据allopatric，parapatric，peripatric和vicariance的情况。分析理论令人满意地匹配Gavrilets等人（1998）报告的基于个体的模拟结果。它表明，快速的物种形成，包括同时出现的几个新的物种是一个合理的结果细分种群的进化动力学。我认为人口规模的影响，人口细分，和当地的适应动态的物种形成。我简要地讨论了一些影响的动态多孔适应景观的分子进化。
1998-07-27 adap-org nlin.AO q-bio
Reduced-order adaptive synchronization in a chaotic neural network with parameter mismatch: A dynamical system vs. machine learning approach
本文采用Lyapunov主动控制和基于机器学习的储备池计算两种方法，解决了不同阶数混沌HR神经元间的降阶同步问题，为混沌神经网络同步提供了数据驱动新思路。
2024-09-24 nlin.AO
Dynamical Theory for Adaptive Systems
本文提出 MSRDJ 路径积分框架分析快慢双时间尺度自适应系统的非平衡相变，并以基因调控网络为例证明中等环境噪声会选择相干反馈互惠网络基因型并带来表型稳健性。
2024-08-05 cond-mat.dis-nn nlin.AO physics.bio-ph
Microdynamics and Criticality of Adaptive Regulatory Networks
我们提出了一个模型的自适应调节网络组成的一个简单的生物动机重新布线程序耦合到一个基本的稳定性标准。由此产生的网络表现出特征的平稳重尾度分布，表现出复杂的结构微观动态并自组织到动态临界状态。我们分析表明，所观察到的临界结果的形成和打破的瞬态反馈回路在自适应过程中。
2010-04-02 math.CO math.DS nlin.AO
Self-organized criticality and adaptation in discrete dynamical networks
有人提出，复杂系统中的适应在有序和无序动力学状态之间的临界边界处被优化。在这里，我们回顾模型的动态网络，导致自组织的网络拓扑结构的基础上的局部耦合之间的动态序参量和重新布线的网络连接，收敛到临界的限制大网络大小$N$。在布尔网络和阈值网络的背景下，讨论并比较了两种自适应方案：1）活动节点松散连接，冻结节点获取新连接; 2）活动相关的节点连接，去相关的节点断开。这些简单的局部自适应规则导致网络拓扑和动态的共同进化。自适应网络与随机网络有着显著的不同：它们演化出不均匀的拓扑结构和广泛的稳态调节平台，动态活动表现出$1/f$噪声，吸引子周期服从无标度分布。所提出的拓扑自组织协同进化机制对噪声具有鲁棒性，且不依赖于动态迁移规则的细节。使用有限尺寸标度，它表明，网络收敛到一个自组织的临界状态的热力学极限。最后，我们讨论了开放的问题和未来的研究方向，并概述了这些模型的适应系统在不同领域的可能应用。
2008-11-06 cond-mat.dis-nn cs.NE nlin.AO
Complexity Condensation Through Adaptive Information Exchange
Rathinam Technical Campus（拉蒂南技术校园）
研究通过自适应动力学网络模型探索由信息产生率决定权重和耦合强度的信息交换，核心方法是数值模拟，主要贡献是发现复杂性凝聚现象及揭示其机制。
2026-07-07 nlin.AO
Modelling social-ecological transformations: an adaptive network proposal
迫切需要进行变革，以创造更可持续的社会生态系统。结构变化是社会生态系统转型的一个特征，具有至关重要的意义，但人们对此知之甚少。在这里，我们提出了一个框架，概念化和建模的可持续发展转型的基础上自适应网络。适应性网络关注社会生态系统的结构和个体实体的动态之间的相互作用。适应性网络可以通过以下方式推进转型研究：1）将研究重点放在结构变化上; 2）提供一个概念框架，与弹性研究中最常用的启发式方法（球杯图）相比，阐明社会生态转型的时间动态; 3）在以定性方法为主的研究领域提供定量建模工具。我们说明了适应性网络的社会生态转型的潜在应用，在南大洋的非法捕鱼的案例研究和社会网络资源用户的理论模型。
2017-04-18 nlin.AO
Modelling power grids as pseudo adaptive networks
电网以及具有突触可塑性的神经元网络描述了对我们日常生活非常重要的现实世界系统。在过去的十年里，对这些看似无关的动态网络类型的研究引起了越来越多的关注。在这项工作中，我们利用最近建立的这两种类型的网络之间的关系，深入了解电网网络中的多频集群的动力学特性。为此，我们考虑模型的Kuramoto-Sakaguchi相位振荡器的惯性和描述的出现多集群状态。在此基础上，我们通过引入伪耦合权重的概念，提供了一个新的视角在电网网络中的孤波状态。
2021-04-13 nlin.AO
A simple intelligent adaptive network
受热力学启发，研究者提出一种仅用宏观信息、通过估计环境熵实现自适应的简单网络，可在多场景下维持期望拓扑特征，为理解自适应智能提供新视角。
2024-10-30 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Analytical calculation of fragmentation transitions in adaptive networks
在自适应网络中，已经观察到网络分裂成不连接的组件的碎片化过渡。提出了一种计算一般自适应网络模型中过渡点的解析方法。使用自适应选民模型的例子，我们证明了所提出的方法产生良好的协议与数值结果。
2010-12-06 cond-mat.dis-nn cs.SI nlin.AO
Modeling complex systems with adaptive networks
自适应网络是一类拓扑和状态协同演化的新型动态网络。现实世界中的许多复杂系统都可以建模为自适应网络，包括社交网络、交通网络、神经网络和生物网络。在本文中，我们介绍了自适应网络的基本概念和独特的性能，通过一个简短的，非全面的回顾最近的文献数学/计算建模和分析这样的网络。我们还报告了我们最近的几个应用程序的计算自适应网络建模和分析现实世界中的问题，包括搜索和救援业务网络的时间发展，从经验网络演化数据的自动规则发现，以及企业合并中的文化整合。
2013-01-11 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Adaptive algorithms for synchronization, consensus of multi-agents and anti-synchronization of direct complex networks
本文讨论了复杂网络的分布式自适应同步算法，多智能体的一致性与牵制控制器。单个节点的动力学由广义QUAD条件控制。我们设计了新的算法，使自适应耦合矩阵的左特征向量对应于零特征值不变。基于这种不变性，给出了各种分布式自适应同步、一致性、反同步模型。
2020-07-29 nlin.AO nlin.CD
Effect of diluted connectivities on cluster synchronization of adaptively coupled oscillator networks
振荡单元网络中的同步是一种涌现现象，存在于各种系统中，如生物，技术和社会系统。许多现实世界的系统具有自适应特性，这意味着它们的连通性随时间而变化，这取决于系统的动态状态。自适应耦合振荡器网络表现出各种同步现象，如分层多频簇、行波或嵌合态。虽然这些自组织模式以前已经研究了所有对所有的耦合网络，这项工作扩展到更复杂的网络的调查，分析随机网络拓扑结构的影响，不同程度的稀释的连通性。使用数值和分析的方法，我们调查的鲁棒性的多集群状态的网络自适应耦合Kuramoto-Sakaguchi振荡器对随机稀释的底层网络拓扑结构。此外，我们利用自适应网络的主稳定性方法，以突出自适应性和拓扑结构之间的相互作用。
2021-01-14 nlin.AO nlin.PS
Hierarchy and Polysynchrony in an adaptive network
我们描述了一个简单的耦合混沌映射自适应网络。对于耦合参数的所有值，网络都达到稳定状态（冻结拓扑），尽管网络节点处的映射的动态可能是非平凡的。网络的结构显示出有趣的层次特性，在某些参数区域的动态是多同步的：节点可以分为不同的同步类，但与集群同步相反，同类中的节点不需要相互连接。这些复杂的同步模式已经被证明在系统生物学和电路中发挥作用。我们研究的适应系统描述了这种行为可以从未分化的节点进化的方式。
2014-03-13 nlin.AO nlin.CD
Temporal and structural heterogeneities emerging in adaptive temporal networks
我们介绍了一个模型的自适应时间网络的演变是由节点活动和动态交换信息之间的相互作用，通过链接。我们使用主方程的方法研究模型。从一个均匀的初始配置，我们表明，时间和结构的异质性，现实世界的网络的特点，自发出现。因此，这个理论上易于处理的模型有助于理解人类活动和互动网络的动态。
2016-04-04 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Coevolution of Information Processing and Topology in Hierarchical Adaptive Random Boolean Networks
随机布尔网络（RBN）经常用于对由信息处理驱动的复杂系统进行建模，例如用于基因调控网络（GRN）。在这里，我们提出了一个分层自适应RBN（HARBN）作为一个系统，由不同的自适应RBN-子网络-连接的一组永久的互连。HARBN的信息测度和内部子网络拓扑共同进化，并达到特定于给定网络结构的稳定状态。我们调查的平均节点信息，平均边缘信息以及平均节点度作为模型参数的函数，并证明HARBN的能力来描述复杂的层次系统。
2015-02-09 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
