Для цитирования:
Бух А. В., Косенкова А. С., Анищенко В. С. Отражающая, нелокальная и диагональная связи в сетях связанных динамических элементов различной природы // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2020. Т. 20, вып. 1. С. 16-28. DOI: 10.18500/1817-3020-2020-20-1-16-28
Отражающая, нелокальная и диагональная связи в сетях связанных динамических элементов различной природы
Исследуется влияние топологии связей на динамику связанных в кольцо колебательных подсистем. Рассматриваются недавно предложенные отражающая и диагональная топологии связей в сравнении с широко известной нелокальной связью. Последние представляют большой интерес из-за топологического соответствия биологическим нейросетям. В качестве парциальных подсистем выбраны логистические отображения, осцилляторы ФитцХью–Нагумо и модели Курбажа–Некоркина. Рассмотрение различных подсистем позволяет отделить эффекты, возникающие в кольце из-за особенностей топологии связи от тех, которые возникают из-за особенностей поведения отдельных осцилляторов в узлах кольца. Результаты численного моделирования показали, что в зависимости от топологии связи может изменяться количество областей некогерентности для химерных состояний. Кроме того, характер перехода от полной некогерентности к полной синхронизации при увеличении параметра силы связи зависит от выбора топологии связи. Показано, что определенный тип волн, бегущая волна, вообще не реализуется в случае отражающей связи.
- Kuramoto Y., Battogtokh D. Coexistence of coherence and incoherence in nonlocally coupled phase oscillators // Nonlinear Phenom. Complex Syst. 2002. Vol. 5. P. 380–385.
- Kuramoto Y., Shima S.-i. Rotating spirals without phase singularity in reaction-diffusion systems // Prog. Theor. Phys. Suppl. 2003. Vol. 150. P. 115–125. DOI: https://doi.org/10.1143/PTPS.150.115
- Abrams D. M., Strogatz S. H. Chimera states for coupled oscillators // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93. P. 174102. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.174102
- Abrams D. M., Strogatz S. H. Chimera states in a ring of nonlocally coupled oscillators // Int. J Bifurc Chaos. 2016. Vol. 16, № 01. P. 21–37. DOI: https://doi.org/10.1142/S0218127406014551
- Hizanidis J., Kanas V. G., Bezerianos A., Bountis T. Chimera states in networks of nonlocally coupled Hindmarsh– Rose neuron models // Int. J. Bifurc. Chaos. 2014. Vol. 24, № 03. P. 1450030. DOI: https://doi.org/10.1142/S0218127414500308
- Hizanidis J., Panagakou E., Omelchenko I., Schöll E., Hövel P., Provata A. Chimera states in population dynamics : Networks with fragmented and hierarchical connectivities // Phys. Rev. E. 2015. Vol. 92, iss. 1. P. 012915. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.92.012915
- Semenova N., Zakharova A., Anishchenko V., Schöll E. Coherence-resonance chimeras in a network of excitable elements // Phys. Rev. Lett. 2016. Vol. 117, iss. 1. P. 014102. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.014102
- Schöll E. Synchronization patterns and chimera states in complex networks : Interplay of topology and dynamics // Eur. Phys. J. Spec. Top. 2016. Vol. 225, iss. 6–7. P. 891–919. DOI: https://doi.org/10.1140/epjst/e2016-02646-3
- Tian C.-H., Zhang X.-Y., Wang Z.-H., Liu Z.-H. Diversity of chimera-like patterns from a model of 2D arrays of neurons with nonlocal coupling // Front. Phys. 2017. Vol. 12. P. 128904. DOI: https://doi.org/10.1007/s11467-017-0656-z
- Wu Z.-M., Cheng H.-Y., Feng Y., Li H.-H., Dai Q.-L. Yang J.-Z. Chimera states in bipartite networks of FitzHugh–Nagumo oscillators // Front. Phys. 2017. Vol. 13. P. 130503. DOI: https://doi.org/10.1007/s11467-017-0737-z
- Bera B. K., Majhi S., Ghosh D., Perc M. Chimera states: Effects of different coupling topologies // Eur. Lett. 2017. Vol. 118, № 1. P. 10001. DOI: https://doi.org/10.1209/0295-5075/118/10001
- Tsigkri-DeSmedt N. D., Hizanidis J., Schöll E., Hövel P., Provata A. Chimeras in leaky integrate-and-fi re neural networks : effects of refl ecting connectivities // Eur. Phys. J. B. 2017. Vol. 90. P. 139. DOI: https://doi.org/10.1140/epjb/e2017-80162-0
- Tsigkri-DeSmedt N. D., Koulierakis I., Karakos G., Provata A. Synchronization patterns in LIF neuron networks : merging nonlocal and diagonal connectivity // Eur. Phys. J. B. 2018. Vol. 91. P. 305. DOI: https://doi.org/10.1140/epjb/e2018-90478-8
- Hizanidis J., Kouvaris N. E., Zamora-López G., DíazGuilera A., Antonopoulos C. G. Chimera-like states in modular neural networks // Sci. Rep. 2016. Vol. 6. P. 19845. DOI: https://doi.org/10.1038/srep19845
- Некоркин В., Вдовин Л. Дискретная модель нейронной активности // Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика. 2007. Т. 15, № 5. P. 36–60.
- 1615 просмотров