离散耦合双稳态元件中噪声诱导逃逸的不同定性机制

分析噪声诱导逃逸在双稳态元件群体中的问题具有挑战性，因为非线性、耦合和噪声都发挥着关键作用。我们表明，这三者的相互作用会导致在离散耦合双稳态元件群体中出现三种不同定性的逃逸机制，具体取决于耦合强度。在阐明逃逸动力学主导因素方面，我们发展了一种模型简化方法，推导出三种有效的一维动力学：弱耦合 regime下的非线性均场Fokker-Planck方程、强耦合 regime下的随机均场动力学以及中间 regime下的确定性均场动力学。我们通过将预测的平均逃逸时间与数值模拟结果进行比较来验证这些简化描述。我们识别出每种 regime下集体逃逸的不同主导驱动因素。值得注意的是，这三种机制是通过非线性、离散耦合和动力学噪声的相互作用产生的——而非噪声自由系统的分岔。我们的方法为适用于其他离散耦合随机非线性系统的框架提供了动力学，激发了进一步寻找类似协同现象的搜索。