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实验耦合 logistic 映射中分岔与滞后的观测

适应与自组织系统 2020-06-23 v1 混沌动力学

摘要

最初,logistic 映射作为种群增长的简化模型而流行。尽管其表面简单,但随着种群增长率的提高,该映射展现出广泛的动力学行为,包括从周期解到混沌解的分岔级联。研究耦合映射有助于识别集体动力学中的其他定性变化,如图案形成或滞后。特别地,滞后是指不同吸引集的出现:当控制参数增加时一个集合,当控制参数减小时另一个集合——一个多稳态区域。本工作中,我们展示了一项关于近乎相同耦合 logistic 映射的分岔与滞后的实验研究。我们的 logistic 映射是一个具有离散时间演化且高信噪比(106\sim10^6)的电子系统,可实现简单、精确和可靠的实验操控,其中包括可修改的扩散耦合配置电路的设计。我们发现孤立与耦合 logistic 映射动力学的表征与理论和数值预测(如临界分岔点与 Feigenbaum 分岔速度)极为吻合。在此,我们报告了跨配置稳健出现的多稳态区域,尽管我们的配置存在参数失配(我们直接从电路元件测得并通过各映射的所得动力学推断)且不可避免受电子噪声影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.11378,
  title  = {Observation of bifurcations and hysteresis in experimentally coupled logistic maps},
  author = {Caracé Gutiérrez and Cecilia Cabeza and Nicolás Rubido},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.11378},
  year   = {2020}
}