多尺度系统中噪声诱导跃迁的鞍点回避
动力系统
2024-12-24 v4 统计力学
神经元与认知
种群与进化
摘要
在弱高斯噪声驱动的多稳态动力系统中,竞争状态之间的跃迁通常被假定经由分隔 basin 边界上的鞍点通过。相反,我们表明时间尺度分离可在非梯度系统中引起鞍点回避。利用来自神经科学与生态学的玩具模型,我们研究了样本跃迁强烈偏离 Freidlin-Wentzell 理论所预测的 instanton 的情形,即便对于弱的有限噪声也是如此。我们将此归因于平坦的准势,并提出了一种基于 Onsager-Machlup 作用量来恰当预测跃迁路径的方法。
引用
@article{arxiv.2311.10231,
title = {Saddle avoidance of noise-induced transitions in multiscale systems},
author = {Reyk Börner and Ryan Deeley and Raphael Römer and Tobias Grafke and Valerio Lucarini and Ulrike Feudel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.10231},
year = {2024}
}
备注
Resubmitted version 2