具有三元交互作用的网络上渗流的动态特性

渗流确立了复杂网络的连通性，是研究复杂系统最基本的临界现象之一。在简单网络上，渗流表现出二阶相变；在多重网络上，渗流相变可能变得不连续。然而，人们对具有高阶交互作用的网络中的渗流知之甚少。在此，我们证明，当考虑高阶交互作用时，渗流可以转变为一个完全成熟的动力学过程。通过引入带符号的三元交互作用，其中一个节点可以调节另外两个节点之间的交互，我们定义了三元渗流。我们发现，在这个范式模型中，网络的连通性随时间变化，并且序参量经历了倍周期分岔和通向混沌的道路。我们为三元渗流提供了一个普适理论，该理论准确地预测了随机图上的完整相图，并得到了大量数值模拟的证实。我们发现，真实网络拓扑上的三元渗流揭示了类似的现象学。这些结果从根本上改变了我们对渗流的理解，并可用于研究功能连通性随时间以非平凡方式动态变化的复杂系统，例如神经网络和气候网络。