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果蝇连接组上库仑模型的涨落-耗散

无序系统与神经网络 2025-03-27 v1 统计力学 混沌动力学 神经元与认知

摘要

我们通过库仑模型研究其与平衡的距离,基于涨落-耗散违反程度,这是由不同边权各向异性水平导致的。通过在原始、居住的加权和随机抑制边变体的实用果蝇(FF)完整连接组上求解同步方程(包含约10^5个神经元细胞节点),实现了这一目标。我们研究了这些系统接近其同步转变临界点的行为。在拓扑(图)维数较高的情况下:d≈6,但相关的谱维数在描述同步行为方面低于上临界维数:ds≈2<d_c=4,表明涨落效应显著且非均匀场尺度行为。通过测量小扰动的自相关函数和自响应函数,我们计算了不同各向异性水平下FF连接组不同变体的涨落-耗散比值(FDR)。数值证据表明,FDR遵循这些非平衡系统的各向异性水平,符合预期。我们还与类似规模的对称随机图的结果进行了比较。我们对FF连接组进行详细的网络分析,计算了其层次结构水平,也与各向异性有关。最后,我们提供了周期强迫库仑模型(Shinomoto-库仑模型)的部分结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.20708,
  title  = {Fluctuation-dissipation of the Kuramoto model on fruit-fly connectomes},
  author = {Géza Ódor and István Papp and Gustavo Deco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20708},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 14 figures