复杂网络中随机共振的崩溃
适应与自组织系统
2025-02-11 v1
摘要
在网络系统中，随机共振作为一种集体现象，使整个网络与弱外部周期信号共振。除了网络耦合、外部周期信号幅值和随机扰动强度之间的相互作用之外，维持随机共振还关键取决于构成网络的每个振荡器的共振能力。这一情形提出了一个问题：单个振荡器共振能力的局部缺陷是否会导致整个网络随机共振的崩溃？本文针对该问题在由双井势中典型双稳态振荡器构成的复杂网络中进行研究。我们通过考虑一部分网络振荡器具有非共振势景来测试随机共振的可持续性。我们发现，非共振振荡器的数量对其与网络其余振荡器的差异呈非线性依赖。此外，我们阐明了网络拓扑和耦合强度在不同噪声水平和非共振振荡器数量下维持或抑制随机共振中的作用。最后，我们获得了一个低维确定性模型，确认了网络实验中观察到的结果。
引用
@article{arxiv.2502.06626,
title = {Breakdown of stochastic resonance in complex networks},
author = {Jonah E. Friederich and Everton S. Medeiros and Sabine H. L. Klapp and Anna Zakharova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06626},
year = {2025}
}