Хаотическая синхронизация распределенных систем, демонстрирующих пространственно-временной хаос: эталонные модели теории колебаний, электронно-волновые системы с обратной волной
Диссертация
Одним из важных направлений исследований в нелинейной динамике является исследование неавтономной динамики, включая хаотическую синхронизацию в системах, демонстрирующих режимы динамического хаоса. Однако, большинство исследований явления хаотической синхронизации проводилось либо для модельных систем с малым числом степеней свободы (связанные системы с дискретным временем (отображения… Читать ещё >
Список литературы
- D. Walgraef, Spatio-temporal pattern formation, N. Y.: Springier-Verlag, 1996.
- M. И. Рабинович, Д. И. Трубецков, Введение в теорию колебаний и волн, М.-Ижевск: РХД, 2000.
- В. С. Анищенко, В. В. Астахов, Т. Е. Вадивасова, и др., Нелинейные эффекты в хаотических и стохастических системах, М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003.
- V. S. Anishchenko, V. Astakhov, A. Neiman, Т. Е. Vadivasova, L. Schimansky-Geier, Nonlinear Dynamics of Chaotic and Stochastic Systems. Tutorial and Modern Developments, Springer-Verlag, Heidelberg, 2001.
- S. H. Strogatz, Nonlinear dynamics and chaos, with applications to physics, biology, chemistry, and engineering, New York: Addison-Wesley, 1994.
- B. Blasiusc, L. Stone, Chaos and phase synchronisation in ecological systems, Int. J. Bifurcation and Chaos 10 (10) (2000) 2361−2380.
- А. С. Пиковский, M. Г. Розенблюм, Ю. Курте, Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление, М.: Техносфера, 2003.
- S. Boccaletti, J. Kurths, G. V. Osipov, D. L. Valladares, С. T. Zhou, The synchronization of chaotic systems, Physics Reports 366 (2002) 1.
- G. V. Osipov, A. S. Pikovsky, M. G. Roseublum, J. Kurths, Phase synchronization effect in a lattice of nonidentical Rossler oscillators, Pliys. Rev. E 55 (3) (1997) 2353−2361.
- В. С. Афраймович, В. И. Некоркин, Г. В. Осипов, В. Д. Шалфеев, Устойчивость, структуры и хаос в нелинейных сетях синхронизации, Горький: ИПФ АН СССР, 1989.
- A. Akopov, V. Astakhov, Т. E. Vadivasova, A. Shabunin, T. Kapitaniak, Frequency synchronization of clusters in coupled extended systems, Physics Letters A 334 (2005) 169−172.
- Т. E. Vadivasova, G. I. Strelkova, V. S. Anishchenko, Phase-frequency synchronization in a chain of periodic oscillators in the presence of noise and harmonic forcings, Phys. Rev. E 63 (2001) 36 225.
- G. V. Osipov, M. V. Ivanchenko, J. Kurths, B. Hu, Synchronized chaotic intermittent and spiking behavior in coupled map chains, Phys. Rev. E 71 (2005) 56 209.
- S. Boccaletti, V. Latora, V. Moreno, M. Chavez, D.-U. Hwang, Complex networks: Structure and dynamics, Physics Reports 424 (2006) 175−308.
- В. С. Аншценко, Т. E. Вадивасова, Синхронизация автоколебаний и колебаний, индуцированных шумом, Радиотехника и электроника 47 (2) (2002) 133−162.
- М. G. Rosenblum, A. S. Pikovsky, J. Kurths, Phase synchronization of chaotic oscillators, Phys. Rev. Lett. 76 (11) (1996) 1804−1807.
- A. S. Pikovsky, M. G. Rosenblum, J. Kurths, Phase synchronisation in regular and chaotic systems, Int. J. Bifurcation and Chaos 10 (10) (2000) 2291−2305.
- Т. E. Вадивасова, В. С. Аншценко, Г. А. Окрокверцхов, А. С. Захарова, Статистические свойства мгновенной фазы зашумленных периодических и хаотических автоколебаний, Радиотехника и электроника (2006) 580−592.
- В. С. Аншценко, Т. Е. Вадивасова, Взаимосвязь частотных и фазовых характеристик хаоса. Два критерия синхронизации, Радиотехника и электроника 49 (1) (2004) 123.
- N. F. Rulkov, М. М. Sushchik, L. S. Tsimring, Н. D. Abarbanel, Generalized synchronization of chaos in directionally coupled chaotic systems, Phys. Rev. E 51 (2) (1995) 980−994.
- K. Pyragas, Weak and strong synchronization of chaos, Phys. Rev. E 54 (5) (1996) R4508-R4511.
- S. Boccaletti, D. L. Valladares, Characterization of intermittent lag synchronization, Phys. Rev. E 62 (5) (2000) 7497−7500.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, Intermittent generalized synchronization in unidirectionally coupled chaotic oscillators, Europhysics Lett. 70 (2) (2005) 169 175.
- A. Martian, J. R. Banavar, Chaos, noise and synchronization, Phys. Rev. Lett. 72 (10) (1994) 1451−1454.
- R. Toral, C. R. Mirasso, E. Hernandez-Garsia, O. Piro, Analytical and numerical studies of noise-induced synchronization of chaotic systems, Chaos 11 (3) (2001) 665−673.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, O. I. Moskalenko, Are generalized synchronization and noise-induced synchronization identical types of synchronous behavior of chaotic oscillators?, Phys. Lett. A 354 (5−6) (2006) 423−427.
- L. M. Pecora, T. L. Carroll, Synchronization in chaotic systems, Phys. Rev. Lett. 64 (8) (1990) 821−824.
- L. M. Pecora, T. L. Carroll, Driving systems with chaotic signals, Phys. Rev. A 44 (4) (1991) 2374−2383.
- K. Murali, M. Lakshmanan, Drive-response scenario of chaos syncronization in identical nonlinear systems, Phys. Rev. E 49 (6) (1994) 4882−4885.
- K. Murali, M. Lakshmanan, Transmission of signals by synchronization in a chaotic van der Pol-Duffing oscillator, Phys. Rev. E 48 (3) (1993) R1624-R1626.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, M. K. Kurovskaya, O. I. Moskalenko, Synchronization of spectral components and its regularities in chaotic dynamical systems, Phys. Rev. E 71 (5) (2005) 56 204.
- А. Е. Храмов, А. А. Короновский, Ю. PI. Левин, Синхронизация временных масштабов хаотических осцилляторов, ЖЭТФ 127 (4) (2005) 886−897.
- А. Е. Hramov, A. A. Koronovskii, Time scale synchronization of chaotic oscillators, Physica D 206 (3−4) (2005) 252−264.
- S. Boccaletti, L. M. Pecora, A. Pelaez, Unifying framework for synchronization of coupled dynamical systems, Phys. Rev. E 63 (2001) 66 219.
- R. Brown, L. Kocarev, A unifying definition of synchronization for dynamical systems, Chaos 10 (2) (2000) 344−349.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, An approach to chaotic synchronization, Chaos 14 (3) (2004) 603−610.
- А. В. Шабунин, В. E. Демидов, В. В. Астахов, В. С. Анищеико, Количество информации как мера синхронизации хаоса, Письма в ЖТФ 27 (11) (2001) 78−85.
- A. Shabunin, V. Demidov, V. Astakhov, V. S. Anishchenko, Information theoretic approach to quantify complete and phase synchronization of chaos, Phys. Rev. E 65 (5) (2002) 56 215.
- A. Shabunin, V. Astakhov, J. Kurths, Quantitative analysis of chaotic synchronization by means of coherence, Phys. Rev. E 72 (1) (2005) 16 218.
- J. Bragard, F. T. Arecchi, S. Boccaletti, Characterization of synchronized spatioteniporal states in coupled non identical complex Ginzburg-Landau equations, Int. J. Bifurcation and Chaos 10 (2000) 2381.
- С. T. Zhou, Synchronization in nonidentical complex ginzburg-landau equations, Chaos 16 (2006) 13 124.
- A. E. Filatova, A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, S. Boccaletti, Synchronization in networks of spatially extended systems, Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science 18 (2) (2008) 23 133.
- J. Y. Chen, K. W. Wong, H. Y. Zheng, J. W. Shuai, Intermittent phase synchronization of coupled spatiotemporal chaotic systems, Phys. Rev. E 64 (1) (2001) 16 212.
- S. Boccaletti, E. Allaria, R. Meucci, F. T. Arecchi, Experimental characterization of the transition to phase synchronization of chaotic C02 laser systems, Phys. Rev. Lett. 89 (19) (2002) 194 101.
- P. Parmananda, Generalized synchronization of spatiotemporal chemical chaos, Phys. Rev. E 56 (1997) 1595−1598.
- R. A. Filatov, A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, Chaotic synchronization in coupled spatially extended beam-plasma systems, Phys. Lett. A 358 (2006) 301 308.
- E. A. Rogers, R. Kalra, R. D. Schroll, A. Uchida, D. P. Lathrop, R. Roy, Generalized synchronization of spatiotemporal chaos in a liquid crystal spatial light modulator, Phys.Rev.Lett. 93 (2004) 84 101.
- Д. И. Трубецков, A. E. Храмов, Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков, В 2-х томах. М.: Физматлит, 2003.
- Н. М. Рыскин, В. Н. Титов, Переход к развитому хаосу в цепочке двух однонаправленно-связанных ламп обратной волны, ЖТФ 73 (9) (2003) 90−94.
- А. Е. Дубинов, В. Д. Селемир, Управление спектром генерации виркатора с помощью внешнего свч-сигнала, Письма в ЖТФ 26 (13) (2000) 17−22.
- С. S. Kou, S. Н. Chen, L. R. Barnett, Н. Y. Chen, К. R. Chu, Experimental study of an injection-locked gyrotron backward-wave oscillator, Phys. Rev. Lett. 70 (7) (1993) 924.
- A. E. Дубинов, В. Д. Селемир, А. В. Царев, Фазированные антенные решетки на основе виркаторов: численные эксперименты, Изв.вузов. Радиофизика XLIII (8) (2000) 709.
- А. С. Дмитриев, А. И. Панас, Динамический хаос: новые носители информации для систем связи, М.: Физматлит, 2002.
- J. К. White, J. V. Moloney, Multichannel communication using an infinite dimensional spatiotemporal chaotic system, Phys. Rev. A 59 (3) (1999) 24 222 426.
- J. F. Heagy, N. Piatt, S. M. Hammel, Characterization of on-off intermittency, Phys. Rev. E 49 (2) (1994) 1140−1150.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, P. V. Popov, Generalized synchronization in coupled Ginzburg-Landau equations and mechanisms of its arising, Phys. Rev. E 72 (3) (2005) 37 201.
- А. А. Короновский, П. В. Попов, А. Е. Храмов, Обобщенная хаотическая синхронизация в связанных уравнениях Гинзбурга-Ландау, ЖЭТФ 130 (4(10)) (2006) 748−764.
- П. В. Попов, Перемежающаяся обобщенная синхронизация в распределенных автоколебательных средах на примере комплексных уравнений гинзбурга-ландау, Письма в ЖТФ 33 (18) (2007) 61−69.
- П. В. Попов, А. А. Короновский, А. Е. Храмов, Обобщенная синхронизация в уравнениях Гинзбурга-Ландау с локальной по пространству связью, Письма в ЖТФ 32 (14) (2006) 81−88.
- А. А. Короновский, П. В. Попов, А. Е. Храмов, Обобщенная синхронизация и механизм ее возникновения в связанных автоколебательных средах, Письма в ЖТФ 31 (22) (2005) 9−16.
- А. А. Короновский, П. В. Попов, А. Е. Храмов, Метод модифицированной системы для анализа хаотической синхронизации в распределенных авто150колебательных системах, Электромагнитные волны и электронные системы 12 (10) (2007) 33−36.
- I. S. Aranson, L. Kramer, The world of the complex ginzburg-landau equation, Reviews of Modern Physics 74 (2002) 99−143.
- S. Boccaletti, J. Bragard, F. T. Arecchi, Controlling and synchronizing space time chaos, Phys. Rev. E. 59 (6) (1999) 6574−6578.
- H. D. Abarbanel, N. F. Rulkov, M. M. Sushchik, Generalized synchronization of chaos: The auxiliary system approach, Phys. Rev. E 53 (5) (1996) 4528−4535.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, Generalized synchronization: a modified system approach, Phys. Rev. E 71 (6) (2005) 67 201.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, О. I. Moskalenko, Generalized synchronization onset, Europhysics Letters 72 (6) (2005) 901−907.
- L. M. Pecora, T. L. Carroll, J. F. Heagy, Statistics for mathematical properties of maps between time series embeddings, Phys. Rev. E 52 (4) (1995) 3420−3439.
- K. Pyragas, Conditional Lyapunov exponents from time series, Phys. Rev. E 56 (5) (1997) 5183−5188.
- G. Benettin, L. Galgani, A. Giorgilli, J.-M. Strelcyn, Lyapunov characteristic exponents for smooth dynamical systems and for Hamiltonian systems: A method for computing all of them. P. I. Theory. P. II. Numerical application, Meccanica 15 (1980) 9−30.
- А. А. Короновский, И. С. Ремпен, А. Е. Храмов, Исследование неустойчивых периодических пространственно-временных состояний в распределённой автоколебательной системе со сверхкритическим током, Изв. РАН, сер. физич. 67 (12) (2003) 1705−1708.
- А. А. Короновский, И. С. Ремпен, Д. И. Трубецков, А. Е. Храмов, Переходной хаос в распределенной активной среде «винтовой электронный пучок — встречная электромагнитная волна», Изв. РАН, сер. физич. 66 (12) (2002) 1754−1760.
- A. Wolf, J. Swift, Н. L. Swinney, J. Vastano, Determining lyapunov exponents from a time series, Physica D 16 (1989) 285.151
- J. P. Eckmann, S. O. Kamphorst, Liapunov exponents from time series, Phys. Rev. A 34 (6) (1986) 4971−4979.
- С. П. Кузнецов, Д. И. Трубецков, Хаос и гиперхаос в лампе обратной волны, Изв. вузов. Радиофизика XLVII (5−6) (2004) 383.
- L. Kocarev, Z. Tasev, U. Parlitz, Synchronizing spatiotemporal chaos of partial differential equations, Phys. Rev. Lett. 79 (1) (1997) 51−54.
- А. А. Короновский, О. И. Москаленко, А. Е. Храмов, О механизмах, приводящих к установлению режима обобщенной синхронизации, ЖТФ 76 (2) (2006) 1−9.
- A. J1. Фрадков, О применеиии кибернетических методов в физике, УФН 175 (2005) 113.
- Z. Tasev, L. Kocarev, L. Junge, U. Parlitz, Synchronization of Kuramoto-Sivashinsky equations using spatiall local coupling, Int. J. Bifurcation and Chaos 10 (4) (2000) 869−873.
- J. Garcia-Ojalvo, J. M. Sancho, Noise in Spatially Extended Systems, New York: Springer, 1999.
- П. Роуч, Вычислительная гидродинамика, M.: Мир, 1980.
- М. Zhan, G. W. Wei, С.-Н. Lai, Transition from intermittency to periodicity in lag synchronizarion in coupled Rossler oscillators, Phys. Rev. E 65 (2002) 36 202.
- A. S. Pikovsky, G. V. Osipov, M. G. Rosenblum, M. Zaks, J. Kurths, Attractor-repeller collision and eyelet intermittency at the transition to phase synchronization, Phys. Rev. Lett. 79 (1) (1997) 47−50.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, M. K. Kurovskaya, S. Boccaletti, Ring intermittency in coupled chaotic oscillators at the boundary of phase synchronization, Phys. Rev. Lett. 97 (2006) 114 101.
- N. Piatt, E. A. Spiegel, C. Tresser, On-off intermittency: a mechanism for bursting, Phys. Rev. Lett. 70 (3) (1993) 279−282.
- A. E. Hramov, A. A. Koronovskii, P. V. Popov, Incomplete noise-induced synchronization of spatially extended systems, Phys. Rev. E 77 (2) (2008) 36 215.
- А. А. Короновский, П. В. Попов, А. Е. Храмов, Индуцированная шумом синхронизация пространственно-временного хаоса в уравнении гинзбурга-лапдау., ЖЭТФ 134 (2008) (принято к печати).
- S. Fahy, D. R. Hamann, Transition from chaotic to nonchaotic behavior in randomly driven systems, Phys. Rev. Lett. 69 (5) (1992) 761−764.
- D. S. Goldobin, A. S. Pikovsky, Synchronization and desynchronization of self-sustained oscillators by common noise, Phys. Rev. E 71 (4) (2005) 45 201.
- G. Malescio, Noise and synchronization in chaotic systems, Phys. Rev. E 53 (6) (1996) 6551−6554.
- M. N. Lorenzo, V. Perez-Munuzuri, Colored-noise-induced chaotic array synchronization, Phys. Rev. E 60 (3) (1999) 2779−2787.
- С. T. Zhou, J. Kurths, E. Allaria, Constructive effects of noise in homoclinic chaotic systems, Phys. Rev. E 67 (6) (2003) 66 220.
- A. Neiman, D. F. Russell, Synchronization of noise-induced bursts in noncoupled sensory neurons, Phys. Rev. Lett. 88 (13) (2002) 138 103.
- C. Yue-Hua, W. Zhi-Yuan, Y. Jun-Zhong, Noise-mediated generalized synchronization, Chinese Physics Letters 24 (1) (2007) 46−49.
- L. Junge, U. Parlitz, Synchronization and control of coupled ginzburg-landau equarions using local coupling, Phys. Rev. E 61 (4) (2000) 3736.
- D. Sweet, H. E. Nusse, J. A. Yorke, Stagger-and-step method: detecting and computing chaotic saddles in higher dimensions, Phys. Rev. Lett. 86 (11) (2001) 2261−2264.
- P. Рихтмайер, К. Мортон, Разностные методы решения краевых задач, М.: Мир, 1972.
- P. Coullet, К. Emilsson, Strong resonances of spatially distributed oscillators: a laboratory to study patterns anddefects, Physica D 61 (1992) 119−131.
- P. Glendinning, M. R. E. Proctor, Travelling waves with spatially resonant forcing: bifurcations of a modified landau equation, Int. J. Bif. and Chaos 3 (1993) 1447−1455.
- H. Chate, A. S. Pikovsky, O. Rudzick, Forcing oscillatory media: Phase kinks vs. synchronization, Physica D 131 (1−4) (1999) 17−30.
- W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, В. T. Flannery, Numerical Recipes, Cambridge University Press, Cambridge, 1997.
- J. Garcia-Ojalvo, A. Hernandez-Machado, J. M. Sancho, Effects of external noise on the swift-hohenberg equation, Phys. Rev. Lett. 71 (10) (1993) 1542−1545.
- В. В. Бунина, А. А. Короновский, П. В. Попов, А. Е. Храмов, Хаотическая синхронизация в связанных лампах обратной волны с распределенным вводом сигнала, Изв. РАН, сер. физич. 69 (12) (2005) 1727−1731.
- А. Е. Hramov, A. A. Koronovskii, P. V. Popov, I. S. Rempen, Chaotic synchronization of coupled electron-wave systems with backward waves, Chaos 15 (1) (2005) 13 705.
- А. А. Короновский, П. В. Попов, А. Е. Храмов, Хаотическая синхронизация однонаправлепио связанных электронных сред со встречной волной, ЖТФ 75 (4) (2005) 1−9.
- А. А. Короновский, П. В. Попов, А. Е. Храмов, Хаотическая синхронизация однонаправленно связанных ламп обратной волны с поперечным полем, Изв. РАН, сер. физич. 68 (12) (2004) 1794−1798.
- А. А. Короновский, Д. И. Трубецков, А. Е. Храмов, Влияние внешнего сигнала на автоколебания распределенной системы винтовой электронный пучок — встречная электромагнитная волна, Изв. вузов. Радиофизика XLV (9) (2002) 773−792.
- Д. И. Трубецков, А. Е. Храмов, О синхронизации хаотических автоколебаний в распределённой системе «винтовой электронный поток — встречная электромагнитная волна», Радиотехника и электроника 48 (1) (2003) 116−124.
- Д. И. Трубецков, А. П. Четвериков, Автоколебания в распределённых системах «электронный поток — встречная (обратная) электромагнитная волна», Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика 2 (5) (1994) 3.
- Д. И. Трубецков, А. Е. Храмов, Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков. Т. 1., М.: Физматлит, 2003.
- Д. И. Трубецков, А. Е. Храмов, Лекции по сверхвысокочастотной электронике для физиков Т. 2., М.: Физматлит, 2004.
- Электроника ламп с обратной волной, под. ред В. Н. Шевчика и Д. И. Трубецкова Edition, Саратов: Изд-во Сарат. ун^га, 1975.
- А. А. Короновский, А. Е. Храмов, Анализ хаотической синхронизации динамических систем с помощью вейвлетного преобразования, Письма в ЖЭТФ 79 (7) (2004) 391−395.
- П. В. Попов, Р. А. Филатов, А. А. Короновский, А. Е. Храмов, Синхронизация пространственно-временного хаоса в пучково-плазменных системах со сверхкритическим током, Письма в ЖТФ 31 (6) (2005) 9−16.
- Wavelets in Physics, j. c. van den berg Edition, Cambridge University Press, 1998.
- А. А. Короновский, A. E. Храмов, Непрерывный вейвлетный анализ и его приложения, М.: Физматлит, 2003.
- А. П. Четвериков, Периодические и хаотические автоколебания в простых распределенных электронно-волновых системах, Изв. РАН, сер. физич. 58 (8) (1994) 171.
- А. В. Гапонов, М. И. Петелин, В. К. Юлпатов, Индуцированное излучение возбужденных классических электронов-осцилляторов и его использование в высокочастотной электронике, Изв. вузов. Радиофизика 10 (9, 10) (1967) 1415.
- С. П. Кузнецов, А. П. Четвериков, Нестационарная нелинейная теория ультрарелятивистской лов на аномальном эффекте доплера, Изв.вузов. Радиофизика 24 (1) (1981) 109.
- А. П. Четвериков, Нелинейная динамика системы взаимодействующих встречных электромагнитной волны и электронной волны с кубичной фазовой нелинейностью, Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика 2 (5) (1994) 46.
- A. S. Pikovsky, М. G. Rosenblum, J. Kurths, Synchronization: a universal concept in nonlinear sciences, Cambridge University Press, 2001.
- J. Kurths, A. S. Pikovsky/ Symmetry breaking in distributed systems and modulation spatio-tempotarintermittency, Chaos Solit. Fract. 5 (10) (1995) 1893−1899.i
- F. Takens, Detecting strange attractors in dynamical systems and turbulence, in: D. Rand, L.-S. Young (Eds.), Lectures Notes in Mathematics, N. Y.: SpringlerVerlag, 1981, p. 366.
- А. А. Короновский, Д. И. Трубецков, А. Е. Храмов, О механизме разрушения полной хаотической синхронизации, Доклады Академии Наук 395 (1) (2004) 143−145.
- А. А. Короновский, Д. И. Трубецков, А. Е. Храмов, Исследование колебаний в гирогенераторе со встречной волной и связанными электродинамическими системами, ЖТФ 73 (6) (2003) 110−117.
- А. А. Короновский, А. Е. Храмов, О возможности увеличения порога автомодуляции в гирогенераторе со встречной волной и связанными электродинамическими системами, Письма в ЖТФ 29 (4) (2003) 63−70.