耦合电路网络：从多功能拨动开关到集体相干行为

我们研究了耦合电路网络的多功能性能。每个电路由一个正反馈环和一个负反馈环组成，这种基序常见于基因和神经网络中。当两个这样的电路通过相互抑制耦合时，该系统可以充当一个拨动开关。通过详细的分岔分析，我们展示了其状态的多样性可以由两个参数控制。在双稳态区域，共存吸引子之间的切换可以由噪声诱导。当我们将更多数量的这些单元耦合起来时，我们在数值上观察到了个体不动点和极限环行为的集体相干模式。正是在那里，单个分岔参数的单调变化允许控制同步振荡的启动和停止。这种机制可能在生物学应用中发挥作用，特别是与体节时钟有关。在调节分岔参数的同时，在接近稳态的过程中也出现了多种瞬态模式，特别是在一个完全均匀配置的集合中出现了自组织起搏器，因此对称性破缺是动态发生的。