Chaotic diffusion of particles with finite mass in oscillating convection flows
研究了有限质量粒子在时间振荡对流中的确定性扩散。假设粒子服从一个简单的耗散动力学系统,粒子扩散由奇异吸引子引起。数值计算了具有自由边界和刚性边界条件的对流模型的扩散常数。
2002-04-17 nlin.CD
Synchronized bursts following instability of synchronous spiking in chaotic neuronal networks
我们报告的起源同步爆发动力学在各种网络的神经尖峰振荡器,当耦合强度超过一定的阈值。这些合奏同步在相对较低的耦合强度和失去同步在较强的耦合通过时空不连续性。后者的过渡触发多时间尺度的动力学,这导致同步爆发与分形的时空模式的尖峰。在不同的时间尺度上分离振荡的适当技术的实施允许对这种现象进行定量分析。我们表明,这种现象是通用的各种网络拓扑结构,从定期到小世界和无标度的和不同类型的耦合。
2006-01-11 nlin.CD
Cross-field chaotic transport of electrons by $\vec E \times \vec B$ electron drift instability in Hall thrusters
霍尔推力器工业化发展的一个特别兴趣是表征通道出口后观察到的异常交叉场电子输运。由于电离效率超过90%,在该领域的中性原子密度是如此之低,电子碰撞不能解释实验观察到的高电子通量。事实上,这比碰撞输运高100倍。在霍尔推进器几何结构中,由于离子未被磁化,电场和磁场配置在电子和离子之间的漂移速度中产生巨大差异,这产生电子回旋漂移不稳定性或$\vec E \times \vec B$电子漂移不稳定性。在这里,我们专注于碰撞无混沌输运的电子所产生的$\vec E \times \vec B$漂移不稳定性的不稳定模式。我们发现,在这些静电模式的存在下,电子动力学变得混乱。它们从背景波中获得能量,背景波使电子温度沿垂直方向增加显著量$T_{\rm perp}/T_{\rm parallel}\sim 4$,并且沿轴向观察到显著量的交叉场电子输运。
2019-07-19 nlin.CD physics.plasm-ph
Direct Numerical Simulation of Electrokinetic Instability and Transition to Chaotic Motion
通过对Nernst-Planck-Poisson-Stokes系统的数值积分和不稳定性阈值附近的弱非线性分析,研究了一种新的不稳定性--动电不稳定性,以及在电荷选择表面附近向混沌运动的异常转变.考虑了两种初始条件:(a)白噪声初始条件,以模拟“房间干扰”和随后的自然演变的解决方案;(b)一个人工单色离子分布与一个固定的波数,以模拟规则的波图案。从流体动力学稳定性和分叉理论的角度对结果进行了研究。利用线性谱稳定性理论确定了系统的电对流运动阈值,并对整个系统进行了数值模拟。以下制度,取代彼此之间的选择性表面的电位降的增加,得到:一维稳定的解决方案;二维稳定的电对流涡(在适当的相空间中的固定点);非定常涡非周期性地改变其参数(同宿轮廓);周期性运动(极限环);和混沌运动。向混沌运动的过渡不包括Hopf分岔。薄浓度极化层的数值分辨率显示沿表面的尖峰状电荷分布,这可能是,取决于政权,无论是稳定的或非周期性的合并。数值研究证实了实验观察到的规则(近正弦)振荡的超限制度的情况下。有一个定性的协议的实验和理论值的阈值的不稳定性,所观察到的相干结构的主导尺寸,和实验和理论的电压-电流特性。
2013-06-18 nlin.CD physics.flu-dyn
Energy diffusion in strongly driven quantum chaotic systems
研究了量子混沌系统在与时间谐相关的微扰作用下的能量演化,在大微扰情况下,根据费米黄金律计算的跃迁率超过微扰频率.结果表明,能量演化保留了其扩散特征,扩散系数与扰动的大小和态密度的平方根渐近成正比。数值计算结果与理论分析相吻合。这意味着在经典极限$\hbar \to 0$下能量扩散和能量吸收不存在量子-经典对应关系。
2005-04-14 nlin.CD
Coherent Control of Quantum Chaotic Diffusion
证明了利用踢转转子模型对量子混沌扩散进行广泛的相干控制,并确定了其偏离随机矩阵理论的根源。此外,还确定了存在外部退相干时的控制程度。这些结果与量子混沌和相干控制的两个领域有关。
2000-12-29 nlin.CD quant-ph
Anomalous diffusion in single and coupled standard maps with extensive chaotic phase spaces
我们研究了单个和耦合标准映射的长期扩散输运和混沌性质。我们认为,模型参数是已知的诱导异常扩散的地图的相空间,而不是正常的扩散,这是与高斯分布特性的运动变量。这种类型的传输起源于所谓的加速器模式的存在,即~非混沌的初始条件,表现出弹道输运,这也影响在其附近的动态。我们首先系统地研究了单标准映射的动力学,研究了不同初始条件的集合对其行为和渐近扩散率的影响,以及获得这些速率所需的相应时间尺度。我们考虑套初始条件的混沌区域包围加速器模式,这是不受约束的不变环面。这些类型的混沌初始条件通常导致正常的扩散输运。然后,我们设置不同的安排耦合标准映射,并研究其全局扩散性质和混沌动力学。虽然个别地图承担加速器模式导致异常传输,耦合系统的全局扩散行为原来取决于特定的配置所施加的耦合。估计的平均扩散性能合奏的初始条件,以及通过计算适当的指标测量混沌的强度,我们发现的条件和系统的安排,系统有利于抑制异常传输和长期收敛到正常的扩散率。
2021-12-01 nlin.CD
The origin of diffusion: the case of non chaotic systems
我们研究了非混沌系统中扩散的起源。作为一个例子,我们考虑1- $d$映射模型,其斜率处处为1(因此李雅普诺夫指数为零),但随机猝灭间断和准周期强迫。这些模型被构造为显示确定性扩散的混沌映射的非混沌近似,并且表示具有多边形障碍物的洛伦兹气体的一维版本(例如,风树模型)。特别是,一个简单的结构表明,这些映射定义非混沌台球在时空中。该模型表现出,在很宽的参数范围内,相应的混沌版本相同的扩散行为。我们提出了两个足够的证据在一维,非混沌系统的扩散行为的成分:i)有限大小,代数不稳定机制,和ii)抑制周期轨道的机制。
2003-06-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Chaotic Diffusion in Delay Systems: Giant Enhancement by Time Lag Modulation
我们考虑一类典型的时滞非线性系统,我们表现出混沌扩散。它表明,一个周期性的调制的时间滞后可以导致几个数量级的扩散常数的增强。如果由调制定义的圆图显示锁模,更具体地说,满足层流混沌的条件,则这种效应是最大的。因此,我们建立了第一次之间的连接阿诺德舌结构的参数空间和扩散性能的延迟系统。与直觉相反,扩散的增强伴随着系统有效维数的大幅降低。
2022-03-01 nlin.CD
Aging in a Chaotic System
我们证明了一个简单的非线性系统的老化行为。我们的模型是一个混沌映射,产生确定性的子扩散。渐近行为的扩散过程中使用老化的连续时间随机游走,介绍了以前的模型扩散玻璃。
2002-08-06 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Comment on "Capturing correlations in chaotic diffusion by approximation methods"
这是对[G。Knight和R. Klages,Phys.Rev.E84,041135(2011);也可在arXiv:1107.5293v2 [math-ph]]获得。
2011-11-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Massive evaluation and analysis of Poincaré recurrences on grids of initial data: a tool to map chaotic diffusion
我们提出了一种新的数值方法,旨在表征全球的行为,特别是混沌扩散,在动力系统。它是基于庞加莱递归统计的初始数据或参数值的大规模网格的分析。我们专注于哈密顿系统,分别为有界和无界相空间的情况下,具有该方法。在每种情况下的方法的实施例是特定的。我们比较了所提出的庞加莱递归方法(PRM)和自定义李雅普诺夫指数(LE)方法的性能,并表明它们几乎相同地揭示了全局动态。然而,新方法的一个主要优点,在已知的全球数值工具,如LE,FLI,MEGNO,和FA,是它允许一个构建,在一些近似,图表的局部扩散时间尺度。此外,它在算法上是简单和直接的应用。
2019-08-26 astro-ph.EP astro-ph.IM nlin.CD
An investigation of chaotic diffusion in a family of Hamiltonian mappings whose angles diverge in the limit of vanishingly action
利用扩散方程的解,研究了一类角发散于消失作用极限的Hamilton映射的混沌扩散。该系统是由一个二维映射的变量的行动,$I$,和角度,$θ$和控制的两个控制参数:(i)$ε$,控制系统的非线性,特别是从可积的$ε=0$到不可积的$ε\ne0$的过渡;(ii)$γ$表示的权力的行动在方程定义的角度。对于$ε\ne0$的相空间是混合的,混沌存在于系统中,导致有限扩散的作用,其特征在于扩散方程的解。然后将解析解与数值模拟进行比较,表明两种方法之间存在显著的一致性。
2017-11-07 nlin.CD
Diffusion and confusion of chaotic iteration based hash functions
为了保证通过互联网传输的数据的完整性和安全性,哈希函数是基本的工具。但近年来的研究表明,目前应用最广泛的哈希函数都存在安全缺陷。因此迫切需要一种新的方法来提高其安全性能。在这篇文章中,我们提出了新的哈希函数的基础上混沌迭代,具有混沌性质定义的Devaney。提供了相应的扩散和混淆分析,并对所提出的散列函数进行了比较研究,使其更适用于任何安全环境。
2017-08-09 cs.CR nlin.CD
Stochastic approach to diffusion inside the chaotic layer of a resonance
利用随机扰动可积Hamilton系统的一个定理的结果,我们在一个辛四维映射中模拟了混沌扩散。我们明确地考虑一个自由旋转器(FR)耦合到一个标准映射(SM)定义的映射。我们集中在扩散过程中的行动,$I$,FR,获得一个半数值方法来计算扩散系数。我们研究了SM相空间中对应于厚混沌层和薄混沌层的两种情况,并讨论了过去提出的一个相关猜想。在第一种情况下,数值计算的概率密度函数的行动$I$是很好地内插的Fokker-Planck(F-P)方程的解决方案,而它提出了一个非恒定的时间延迟相对于伴随的F-P解决方案在第二种情况下,建议存在的异常扩散时间尺度。四维辛映射扩散系数的显式计算对于理解天体力学和加速器物理中观察到的慢扩散是有用的。
2013-11-11 nlin.CD
The role of diffusion in the chaotic advection of a passive scalar with finite lifetime
本文研究了扩散对有限寿命二维混沌平流无源标量系统一阶结构函数S_1标度性质的影响,在它的演化方程中有一个衰减项。得到了S_1的解析表达式,其中明确地说明了对扩散系数、衰减系数和混沌流引起的搅动的依赖性。我们发现,扩散的存在引入了一个交叉的长度尺度,扩散尺度(L_d),这样的结构函数的标度行为是解析的长度尺度短于L_d,并显示了一个标度指数,取决于衰减项和混合的流动更大的尺度。因此,尺度大于L_d的标度指数相对于在零扩散极限下计算的标度指数没有修改。此外,L_d与衰减系数无关,其值与无限寿命无源标量相同。数值结果支持我们的理论研究结果。
2002-08-01 nlin.CD
Diffusion and localization in chaotic billiards
我们研究的经典扩散过程中发生的混沌台球解析和数值。这允许估计的条件下,本征值和本征函数的统计特性可以描述随机矩阵理论。特别是量子动力学局域化现象应该在实际实验中观察到。
1996-10-22 chao-dyn cond-mat nlin.CD
Strong anomalous diffusion of the phase of a chaotic pendulum
本文研究了谐波驱动无阻尼摆的相位扩散,证明了它是强反常的。的相空间的分形特性所发挥的作用被突出,提供了一个说明确定性的混乱和异常运输之间的联系。最后,我们建立了一个随机模型,再现了原来的哈密顿系统的大部分属性交替弹道飞行和随机扩散。
2015-04-21 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Chaotic diffusion in multi-scale turbulence
本研究提出多波数映射框架,分析多尺度湍流中波粒共振驱动的混沌扩散,发现大尺度分量主导偏离准线性理论,且小尺度分量增多时趋于准线性预测。
2025-04-21 nlin.CD physics.plasm-ph
Chaotic diffusion for particles moving in a time dependent potential well
用两种不同的方法描述了在含时势阱中运动的粒子的混沌扩散:(i)通过描述动力学的映射的直接演化;(ii)通过扩散方程的解。扩散粒子的动力学是通过使用一个二维的,非线性区域保持映射的变量能量和时间。系统的相空间是混合的,包含混沌、周期区域和限制混沌粒子扩散的不变生成曲线。粒子系综的混沌演化被视为粒子的随机运动,因此由扩散方程描述。边界条件要求粒子不能穿过作为扩散上边界的不变生成曲线,也不能穿过作为粒子从时移势阱逃逸能量的最低能量域。扩散系数通过映射方程确定,而扩散方程的解析解给出了在特定时间找到具有特定能量的给定粒子的概率。动量的概率定性描述的行为的平均能量通过数值模拟,这是研究无论是作为一个函数的时间,以及一些控制参数的问题。
2020-03-19 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Energy diffusion and absorption in chaotic systems with rapid periodic driving
当具有$N$自由度的混沌、各态历经汉密尔顿系统受到足够快的周期驱动时,其能量会扩散演化。我们推导出一个福克-普朗克方程,管理系统的概率分布在能量空间中的演变,我们提供明确的表达的能量漂移和扩散率。我们的分析表明,该系统一般松弛到一个长寿命的“prethermal”状态,其特征在于最小的能量吸收,最终随后更迅速的加热。当$N\gg 1$时,系统最终从驱动器无限期地吸收能量,或者至少直到达到无限温度状态。
2021-02-19 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Linear and fractal diffusion coefficients in a family of one dimensional chaotic maps
我们分析了确定性扩散在一个简单的,一维的设置组成的家庭的四个参数相关的,混沌映射定义在真正的线。当在这些映射下迭代时,概率密度函数展开,并且可以定义扩散系数。我们看看扩散系数如何在整个家庭的地图和参数变化。使用的技术,泰勒-格林-久保公式的广义高木函数进行评估,我们推导出精确的,完全解析的扩散系数表达式。典型地,对于简单映射,这些量是控制参数的分形函数。然而,我们的四个映射的家庭表现出分形和线性行为。我们解释这些不同的结构看在马尔可夫分区的拓扑结构和遍历性质的地图。
2010-07-20 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Reply to the comment of T.Gilbert and D.P.Sanders on "Capturing correlations in chaotic diffusion by approximation methods"
这是对Gilbert和Sanders评论的回复[arXiv:1111.6271(2011)]。我们指出,他们的评论是一个后续行动,以前的讨论,我们简要总结之前,我们反驳他们的新的批评。
2011-12-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Chaotic and fractal properties of deterministic diffusion-reaction processes
我们研究了扩散控制反应的确定性混沌的后果。作为一个例子,我们分析了一个扩散-反应的确定性多面包机及其参数依赖的变化,构造了模型的扩散模和反应模作为Frobenius-Perron算子的本征态。相关的本征值提供了扩散和反应的色散关系,因此,它们决定了反应速率。对于最简单的模型,我们明确地表明,反应速率的行为作为一维扩散控制反应的现象学预期。在参数变化的情况下,我们发现扩散系数和反应速率对系统参数都有分形的依赖关系。
1998-07-10 chao-dyn nlin.CD
Signature of Chaotic Diffusion in Band Spectra
我们研究了在经典极限下表现出混沌扩散的空间周期系统的带谱中的两点关联。通过包含与非全同准动量相关的水平对,我们以缠绕数作为空间参数来定义形状因子。对于小于海森堡时间的时间,它们与经典扩散传播子的完整时空依赖性有关。它们通过一个机制接近常数渐近线,反映量子弹道运动,在那里它们以与单位细胞数量成比例的因子衰减。我们推导出一个通用的尺度函数的长时间的行为。我们的研究结果得到证实的数值研究的踢转子上的环面和准一维台球链。
1998-03-19 chao-dyn nlin.CD
Speckle instability: coherent effects in nonlinear disordered media
我们数值研究了非线性点散射体形成的散斑图的性质。我们发现,在弱局域制度,动力学不稳定性出现,最终导致系统的混沌行为。分析了不同系统尺寸和无序度时不稳定性阈值的统计特性,强调了标度律。后者也被发现支配最小的衰减率的线性系统,从而提出了至关重要的干扰效应。即使在混沌状态下,仍然可以观察到相干后向散射,这也强调了这一点。
2008-09-26 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.atom-ph
Quasilinear diffusion for the chaotic motion of a particle in a set of longitudinal waves
对粒子在一组具有随机相位和大振幅(~ A)的纵波中的混沌运动进行了严格的扩散系数解析计算。第一步证明了时间尺度~ A^{-2/3} \ln A上的拟线性扩散的存在性。第二步使用这个属性,通过引入轨道在给定时间的位置和速度的条件概率分布,当它们在前一时间已知时,将结果扩展到渐近时间。
2002-04-11 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.plasm-ph
A Diffusion Model for Classical Chaotic Compound Scattering
我们认为,经典的地图先前提出的是精确的经典模拟的里德伯分子计算的近似多通道量子亏损理论。在能量高于里德堡电子阈值的情况下,分析了由此产生的经典映射,在能量非常接近这个阈值的情况下,我们发现由于守恒环面的存在,正能量有界运动的可能性以及形成复合系统的可能性,即粒子在重新出现到连续体之前被捕获很长时间的系统。复合散射在短时间内表现出不寻常的特征。扩散模型解释了这些特征。
2001-06-15 nlin.CD
Capturing correlations in chaotic diffusion by approximation methods
我们研究了三种不同的方法,系统地近似的扩散系数的确定性随机行走的线,其中包含动态相关性,参数变化下不规则地变化。捕捉这些相关性,通过纳入高阶项,所有计划收敛到分析准确的结果。其中两种方法是基于扩大泰勒-格林-久保扩散公式,而第三种方法近似马尔可夫分区和转移矩阵,通过使用逃逸率理论的混沌扩散。我们检查不同的方法的实用性,通过解析和数值计算,一个简单的一维映射,研究它们的收敛性和批判性地讨论它们的有用性,在确定一个可能的分形不稳定的参数依赖扩散,在动力学的情况下,扩散系数的精确结果是不可用的。
2011-10-31 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Non-stationary Characteristics of the instability in a Single-mode Laser with Fiber Feedback
在光纤反馈的单模微片Nd:YVO $_4$激光器中观察到混沌脉冲。不稳定性的物理特征是两种不同动态状态之间的随机切换,即,噪声驱动的弛豫振荡和混沌尖峰振荡。随着反馈强度的变化,系统出现了以两态间强相互作用为特征的跃迁,并且在跃迁处动态开关是非平稳的。
1999-07-27 chao-dyn nlin.CD physics.data-an
Passive fields and particles in chaotic flows
两个例子之间的相互作用的混沌动力学和随机力的流体动力系统被认为是。第一种情况涉及到的浓度场的平衡受到混沌平流和分子扩散的松弛。浓度场发展出分形结构,衰减速率非单调地依赖于扩散强度。第二个例子涉及聚合物,建模为粒子与内部自由度,在一个混乱的流动。聚合物的长度分布符合幂律,其指数取决于李雅普诺夫指数和内部弛豫速率之间的差异。
2003-03-04 nlin.CD
Universality in statistical measures of trajectories in classical billiards: Integrable rectangular versus chaotic Sinai and Bunimovich billiards
对于经典的台球,我们建议,一个矩阵的行动或长度的轨道结合统计措施,水平间距分布和频谱刚度,可以用来区分混沌的可积系统。作为二维混沌台球的例子,我们考虑了Bunimovich体育场台球和西奈台球。在能级间距分布和光谱刚度,我们发现GOE行为与随机矩阵理论的预测一致。我们研究了输运性质并计算了扩散系数。对于西奈台球,我们发现正常的扩散,而体育场台球表现出异常的扩散行为。作为二维可积台球的例子,我们考虑矩形台球。我们发现非常严格的行为与强相关的光谱类似的狄拉克comb.These研究结果提出的数值证据的普遍性水平间距波动举行的经典可积系统和经典完全混沌系统。
2011-07-11 nlin.CD
Accelerated diffusion by chaotic fluctuation in probability in photoexcitation transfer system
我们报告了一种新的加速扩散现象,它是由一维随机行走产生的,其中两个方向之一的飞行概率(即,偏置)以周期、准周期和混沌方式动态振荡。在量子点网络中的纳米级光激发转移过程中,可以观察到量子点网络中激子在量子点底能级上存在的概率随参数的变化而发生不同程度的振荡.我们评估从量子点网络模型获得的时间序列的时间平均均方位移(ETMSD)的系综平均,该量子点网络模型产生各种振荡行为,因为ETMSD表现出取决于波动偏置的特征变化;在正常扩散的情况下,ETMSD的渐近行为与时间成比例(即,线性增长函数),而在超扩散的情况下,它以大于1的指数非线性增长。我们发现,当涨落偏压具有弱混沌特性时,由于涨落偏压的瞬态非平稳性,其频谱在低频处具有高功率,从而可以显著加速扩散.通过引入一个简化的模型,我们的随机行走,它表现出超扩散以及正常扩散,我们解释了加速扩散的机制,通过分析均方位移。
2016-01-14 nlin.CD
Advection and diffusion in a three dimensional chaotic flow
通过整体拉格朗日坐标变换研究对流扩散方程。拉格朗日坐标的度量张量将动力系统理论严格耦合到这类偏微分方程的解中。如果流动具有混沌流线,则扩散将在临界时间处主导解,该临界时间与扩散率成比例。随后的快速扩散弛豫是在几个李雅普诺夫时间的顺序上完成的,并且扩散系数越小,它变得越各向异性。流的局部李雅普诺夫时间是有限时间李雅普诺夫指数的倒数。有限时间的李雅普诺夫指数可以用两个收敛函数来表示,这两个收敛函数是对流和扩散传输的时空复杂性的原因。这种复杂性在混沌区域中给出了一类新的扩散势垒,并且在空间和时间上都具有分形行为。在有剪切的可积流中,也存在快扩散和慢扩散。但与混沌流不同的是,由于可积流中的快速扩散被严格限制在KAM曲面内,因此KAM曲面上的标量场可以保持很大的梯度。
1998-03-18 chao-dyn math-ph math.MP
Scaling of Lyapunov exponents in chaotic delay systems
研究了时滞反馈混沌系统最大李雅普诺夫指数的标度行为。对于大的延迟时间,它已被证明,延迟依赖的指数允许强和弱的混沌之间的区别,这是类比的强和弱的不稳定性的周期轨道中的延迟系统。我们发现显着的差异缩放指数在周期或混沌系统。我们表明,混沌标度与波动的线性化运动方程。含有乘性噪声的线性时滞系统表现出与确定性混沌系统相同的性质。
2012-10-12 nlin.CD
Chaotic filtering of moving atoms in pulsed optical lattices
我们提出了一种机制的速度选择性设备,它利用了动态本地化的基本现象。它将允许冷原子包在一个方向上穿过脉冲光晶格而不受干扰地通过,而分散在相反方向上的原子。这种机制是基于一个混沌扩散过程,与动量依赖的扩散系数。我们分析这个经典的效果,我们表明,它是增强的动态本地化。
2003-04-17 nlin.CD
Learning Quantum Data Distribution via Chaotic Quantum Diffusion Model
Quantum Laboratory, Fujitsu Research, Fujitsu Limited, Kawasaki, Kanagawa 211-8588, Japan(Fujitsu 有限有限公司量子实验室, Fujitsu 研究)
本研究提出混沌量子扩散模型,通过混沌哈密顿量时间演化生成投影集合,实现对量子数据分布的有效学习,提高了量子生成建模的训练性和鲁棒性。
2026-09-09 cs.LG nlin.CD quant-ph
Chaotic Diffusion of Dissipative Solitons: From Anti-Persistent Random Walk to Hidden Markov Models
在以前的文献中,我们证明了在一个典型的复Ginzburg-Landau方程中耗散孤子的混沌扩散的增量过程,例如,从非线性光学,是由一个简单的马尔可夫过程,导致一个反持久性随机游走的运动或由一个更复杂的隐马尔可夫模型与连续输出密度。在这篇文章中,我们揭示了这两个模型之间的过渡,通过研究孤子动力学的主要分歧参数的金斯堡-朗道方程和识别潜在的隐马尔可夫过程的依赖。这些模型捕获的跳跃宽度和符号序列的相关性的非平凡衰减表示的孤子运动,反持续行走情节的统计,和多峰密度的跳跃宽度。我们证明,存在一个物理意义的减少一个无限维的确定性系统的动力学的概率有限状态机之一,并提供了一个更深入的了解孤子动力学参数变化的基础非线性动力学。
2022-01-29 nlin.CD
Spatiotemporal Dynamics of Mesoscopic Chaotic Systems
研究了化学系统的介观动力学,其质量作用方程产生一个确定性混沌吸引子。一个反应晶格气模型的三变量自催化剂是用来提供一个介观描述的动态。作为系统大小和扩散系数的函数,研究了全局和局部动力学。当扩散长度与系统尺寸相当时,由于涨落和混沌动力学不稳定性的相互作用,系统的相位相干性得以维持,但振荡的振幅不相关。如果扩散长度与系统尺寸相比很小,则相湍流用于破坏有噪声的全局吸引子。
1996-02-06 chao-dyn nlin.CD
Analysis of chaotic motion and its shape dependence in a generalized piecewise linear map
利用Fujisaka的特征函数方法分析了分段线性映射中的混沌运动及其形状依赖性。该映射是R.阿图索给出了扩散系数的精确表达式,并将所得结果作为特例。得到了与概率密度函数有关的参数化起伏谱。我们还给出了上述量的极限形式。研究了扩散系数和概率密度函数对映象形状的依赖性。
2001-04-08 nlin.CD
Energy diffusion in strongly driven quantum chaotic systems: Role of correlations of the matrix elements
研究了量子混沌系统在简谐依赖于时间的微扰作用下的能量演化,在大微扰情况下,根据费米黄金律(FGR)计算出的跃迁率接近或超过微扰频率.对于这种情况下的随机非相关矩阵元素的哈密顿模型表明,能量演化保持其扩散特性,但扩散速率的增加速度慢于扰动幅度的平方,从而破坏了经典极限$\hbar \to 0$中的能量扩散和能量吸收的量子-经典对应。从第一原理(普伦-埃德蒙兹振荡器的量子模拟)建立的模型进行的数值计算表明,不断变化的能量分布,除了扩散组件,包含一个弹道的能量分散,是成比例的时间的平方。该分量来源于符号相关的矩阵元素链,如果矩阵元素的符号随机化,则该分量消失。弹道组件的存在下正式扩展的适用性FGR的非微扰域和恢复量子经典对应。
2006-12-28 nlin.CD
Influence of phase space localization on the energy diffusion in a quantum chaotic billiard
研究了具有运动边界的混沌台球的量子动力学。我们发现了一个形状参数的哈密顿展开,使我们能够获得的频谱变形台球的变形如此之大的特征波长。然后,对于一个特定的时间依赖的形状变化,台球内的粒子的量子动力学直接集成。特别地,在Bunimovich体育场台球与振荡边界的能量的色散进行了研究。结果表明,边界第一次振荡(${< Δ^2 E}> =2 D t$)的能量分布是扩散的。我们研究了扩散常数$D$作为边界速度的函数,并发现与基于随机矩阵理论的理论预测的差异。通过从光谱中提取高度相空间局域化的结构,以前的差异显着减少。这一事实提供了第一个数值证据的影响相空间局域化的量子扩散的混沌系统。
1998-11-10 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Instability statistics and mixing rates
我们声称,在概率分布的\emph{finite time}最大的李雅普诺夫指数,更精确地研究他们的大偏差性能,产生一个非常强大的技术,得到定量估计多项式衰减率的时间相关性和庞加莱递归在相当微妙的情况下,具有弱混沌特性的动力系统。
2009-10-20 nlin.CD
Chaotic mixing induced transitions in reaction-diffusion systems
我们研究了在流体流动搅拌下,具有多个均匀定态的化学体系中局部扰动的演化。两个不同的制度被发现作为搅拌的速度是不同的相对于化学反应的速率。当搅拌快速时,局部扰动朝着空间均匀状态衰减。当搅拌缓慢(或快速反应)时,局部扰动以具有大致恒定宽度和指数增加长度的细丝形式通过平流传播。细丝的宽度取决于搅拌速率和反应速率,但与初始扰动无关。我们调查这个问题在封闭和开放的流动系统的数值和解释的结果,使用一维的“平均应变”模型的横向轮廓的细丝,捕获之间的相互作用的反应扩散前的传播和拉伸由于混乱的平流。
2002-02-25 nlin.CD nlin.PS
Microscopic chaos and diffusion
我们调查微观混沌,定义在一个动态的水平和分子之间的碰撞所产生的,和扩散,其特征在于由一个均方位移成比例的时间之间的连接。我们使用了一些模型,涉及一个单一的粒子在两个维度上移动,并与固定的散射碰撞。我们发现,一些微观非混沌模型表现出扩散,混沌时间序列分析的标准方法是不适合的问题,区分混沌和非混沌微观动力学。然而,我们表明,周期轨道在我们的模型中发挥了重要作用,在混沌和非混沌系统中,它们的不同属性可以用来区分这样的系统在时间序列分析的水平,并在系统中吸收边界。我们的研究结果是相关的实验,旨在验证混沌的存在和相关的动力学性质在微观层面上的扩散系统。
2000-07-21 nlin.CD
Energy diffusion and prethermalization in chaotic billiards under rapid periodic driving
我们研究的能量动力学的粒子在台球受到快速周期性驱动。在大驱动频率$ω$区域,粒子的能量是扩散性的,说明粒子的能量分布$η(E,t)$满足Fokker-Planck方程.我们计算了与此方程相关的能量吸收和扩散率,发现对于大的$ω$,这些速率与$ω^{-2}$成比例。我们的分析表明,能量演化的三个阶段:在短时间尺度上的预热化,然后根据福克-普朗克方程缓慢的能量吸收,最后是大能量和高粒子速度的快速驱动假设的崩溃。我们还提出了一个快速驱动的台球粒子,这证实了我们的理论结果的演变的数值模拟。
2021-11-16 cond-mat.stat-mech nlin.CD
A simple non-chaotic map generating subdiffusive, diffusive and superdiffusive dynamics
解析易处理的动力系统表现出整个范围的正常和异常的确定性扩散是罕见的。在这里,我们介绍了一个简单的非混沌模型中的间隔交换变换适当地提升到整个实数线,除了在一个可数的点集保持距离。这个属性,这导致消失的李雅普诺夫指数,旨在模仿扩散在非混沌多边形台球,引起正常和异常扩散在一个完全确定性的设置。由于这些台球通常太复杂,无法从第一原理进行分析,因此需要简化模型来确定产生不同传输机制的最小成分。对于我们的模型,我们称之为切片映射,我们计算其所有的时刻在一个单一的控制参数的变化下解析的位置。我们表明,切片映射表现出从正常扩散的子扩散的参数变化下的超扩散。我们的研究结果可能有助于理解多边形台球产生的扩散类型的微妙的参数依赖性。我们认为,在不同的参数区域,我们的简单模型的输运性质匹配不同类别的已知随机过程。这可能揭示了困难,以匹配多边形台球扩散到一个单一的异常随机过程。
2015-07-15 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Front Propagation in Chaotic and Noisy Reaction-Diffusion Systems: a Discrete-Time Map Approach
我们研究了反应扩散系统中的波前传播,该系统的反应动力学具有不稳定的不动点和混沌或噪声行为。我们研究了混沌和噪声对波前传播速度和波前在其平均位置附近的漂移的影响。假设反应项以脉冲方式周期性地作用,系统的动力学演化可以写成空间传播子和局部作用的离散时间映射之间的卷积。这种方法使我们能够进行精确的数值分析。结果表明,在拉状态下,波前速度基本上由不稳定不动点周围的地图形状决定,而其混沌或噪声特征起着边缘作用。相比之下,在推动机制中,混沌或噪声的存在更相关。特别是当混沌度增加时,波前速度会降低,但要推导出混沌特性(例如李雅普诺夫指数)与波前行为之间的直接联系并不简单。至于前面的位置的波动,我们观察到的噪声地图,相关的均方位移增长的时间$t^{1/2}$在推的情况下,$t^{1/4}$在拉的情况下,与最近的研究结果与乘性噪声连续模型。此外,我们表明,相同的数量饱和时,被认为是一个混乱的确定性动力学推和拉制度。
2001-07-06 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Sensitivity of Wave Field Evolution and Manifold Stability in Chaotic Systems
波场演化对小扰动的敏感性是一个基本问题。对于混沌系统,有两种不同的制度,无论是指数或高斯重叠衰减的时间。我们开发了一个半经典的方法来理解这两个政权,并给出了一个简单的表达式之间的政权的交叉时间。波场的演化比混沌轨道的指数不稳定性所暗示的要稳定得多。这个悖论的解决之道在于一组合适的轨迹的集体行为。给出了标准图的结果。
2001-08-09 nlin.CD
Characterizations of prethermal states in periodically driven many-body systems with unbounded chaotic diffusion
我们介绍了定义良好的表征预热状态在现实的周期性驱动的多体系统与无界混沌扩散的动能。这些系统是周期性转动的转子相互作用的阵列,是多体混沌理论的典范模型。我们表明,在这些系统中的预热状态是很好地描述了一个广义吉布斯系综基本上基于平均哈密顿量。后者是预热态的准守恒量,系综由态的温度表征。导出了该温度的显式精确表达式。此外,使用参数的基础上的混沌理论,我们表明,寿命的prethermal状态是指数长的温度的倒数。我们的分析结果,特别是那些的温度和寿命的预热态,同意与数值观测。
2019-09-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.CD
Phase correlations in chaotic dynamics A Shannon entropy measure
在目前的工作中,我们调查相关联诉诸香农熵。使用理论参数,我们表明,熵提供了一个准确的测量在任何动力系统中的相位相关性,特别是当处理一个混沌扩散过程。我们将这种方法应用于不同的低维地图,以表明,熵确实是非常敏感的角度变量的连续值之间的相关性的存在下,即使它是弱的。后来,我们应用这种方法来揭示强相关性的时间演化的相位参与阿诺德的哈密顿量,导致异常扩散,特别是当扰动参数比较大。所得到的结果使我们能够讨论的几个近似和假设的有效性,通常引入到获得一个局部扩散系数在多维近-可积哈密顿系统,特别是所谓的减少随机近似。
2019-10-22 nlin.CD
Periodic and Chaotic Traveling Wave Patterns in Reaction-Diffusion/ Predator-Prey Models with General Nonlinearities
研究了广义两种群捕食模型和两分量反应扩散方程的行波解。考虑了行波常微分方程(在通常的“空间”变量中)的不动点的稳定性。对于一般的功能形式的非线性猎物出生率/猎物死亡率或反应条款,一个霍普夫分岔发生在两个不同的临界值的行波速度。研究了五种不同非线性函数形式的后分岔动力学。在分岔是超临界的情况下,分岔后的行为产生稳定的周期轨道的行波常微分方程的空间变量。这些对应于完整偏微分方程的稳定周期波列。亚临界Hopf分岔在PDE波列中产生更复杂的分岔后动力学。在特殊情况下,亚临界分叉标志着结束的制度的稳定性,分叉后的行为在空间常微分方程是混乱的,对应于原来的PDE的波列是空间相干的,但有混沌的时间动力学。所有的模型进行了集成的数值研究后分岔动力学和混沌制度的特点是计算功率谱,自相关函数,分形维数。
2012-12-20 math.DS nlin.CD q-bio.PE
Fractal Dimensions of the Hydrodynamic Modes of Diffusion
我们考虑了基于直线上随机游动的简单二维混沌模型中,扩散过程弛豫到定态的时间依赖的统计分布。我们发现,累积功能的流体动力学模式的扩散形式的分形曲线在复杂的平面上,与Hausdorff维数大于1。在波数为零的情况下,我们得到了扩散系数与混沌系统的Hausdorff维数和正李雅普诺夫指数的简单表达式.
2000-07-10 nlin.CD
From Local Payoffs to Global Instabilities: A Spectral Cartography of Spatiotemporal Chaos in Canonical 2x2 Evolutionary Games
Social Sciences University of Ankara(安卡拉社会科学大学)
该研究为空间进化博弈中的时空混沌构建基于基序的框架,通过布尔线性化得出局部基序解析不稳定阈值,结合德里达斜率与渐近汉明距离获四区域图谱,揭示亚临界混沌相,并建立精确基准联系损伤传播与确定性不稳定性。
2026-07-28 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.CD