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具有时延正负耦合的 Kuramoto 振子动力学

适应与自组织系统 2018-10-03 v1

摘要

分布式振子的许多真实世界实例在其网络相互作用中不仅涉及时间延迟,还涉及吸引(正)与排斥(负)影响。鉴于此类实例,我们推广了具有时延正负耦合的全局耦合振子 Kuramoto 模型,以探究此类耦合在集体相位同步中的作用。我们解析推导了稳定非相干态与相干态关于系统参数的精确解,从而能够精确理解时间延迟与耦合在集体同步中的相互作用。依赖于这些参数,完全相干态、非相干态与混合态均可能出现。尤其负耦合中的时间延迟似乎促进了集体同步。在负耦合强于正耦合的情况下,若无时间延迟则无法达成稳定同步态。我们讨论了该模型及结果对自然系统的启示,特别是大脑中的神经元网络系统。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.08967,
  title  = {Dynamics of Kuramoto oscillators with time-delayed positive and negative couplings},
  author = {Hui Wu and Mukesh Dhamala},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.08967},
  year   = {2018}
}