Полная и частичная синхронизация связанных динамических систем с хаотическими аттракторами
Диссертация
В настоящей работе рассматривается явление полной, частичной и противофазной синхронизации в цепочке диффузионно связанных парциальных систем общего вида. В качестве конкретных базовых элементов Выбраны системы, демонстрирующие различные сценарии перехода от регулярных колебаний к хаотическим. К ним относятся системы с аттрактором Лоренца, со спиральным аттрактором Шильникова (система Ресслера… Читать ещё >
Список литературы
- Андронов А.А., Витт А. А. К теории захватывания Ван — дер- Поля // Arch. f. Elektrotech. 24, 99, 1930- Собрание трудов А. А. Андронова, стр. 51. Изд. АН СССР, 1956.
- Андронов А.А., Витт А. А., Хайкин С. Э. Теория колебаний 2 изд.-М.: Физматгиз, 1959
- A. Mayer On the theory of coupled vibrations of two self-excitecl generators // Tech. Phys. of the USSR, 2, N 5, 1, 1935.
- A. Mayer A contribution to the theory of forced oscillations in a generator with two degrees of freedom // Tech. Phys. of the USSR, 3, N 12, 1, 1936.
- B.C. Афраймович, В. И. Некоркин, Г. В. Осипов, В. Д. Шалфеев Устойчивость, структуры и хаос в нелинейных сетях синхронизации // Под. ред. А.В. Рапонова-Грехова, М.И. Рабиновича- ИПФ АН, Горький, 1989.
- Bunimovich L.A., Sinai Ya.G. Space-time chaos in coupled map lattices // Nonlinearity. 1988. Vol. 1. P. 581.
- Kaneko K. Spatiotemporal chaos in one and two-dimensional coupled map lattices // Physica D. 1989. Vol. 37. P. 60.
- H. Fujisaka and T. Yamada Stability theory of synchronized motion in coupled systems // Prog. Theor. Phys., vol. 69, pp. 32−46, 1983.
- Афраймович B.C., Веричев Н. Н., Рабинович М. И. Стохастическая синхронизация колебаний в диссипативных системах // Изв. Вуз. Радиофизика, 1986. Т.28, N 9. С.981−990.
- L.M. Pecora and T.L. Carroll Synchronization in chaotic systems // Phys. Rev. Lett., vol. 64, pp. 821−824, 1990.
- T.L. Carroll, L.M. Pecora Synchronizing chaotic circuits // IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. 38, pp. 453−456, 1991.
- M. Hasler Engineering chaos for secure communication systems // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, vol. 353, 115, 1995.
- Дмитриев А.С., Кислов В. Я. Стохастические колебания в радиофизике и электронике // Москва: Паука. 1989.
- A.S. Dmitriev, М.Е. Shirokov and S.O. Starkov Chaotic synchronization in ensembles of coupled maps // IEEE Trans. Circuits Syst. I, vol. CAS — 44, 10, pp. 918 -926, 1997.
- Белых B.H., Веричев H.H. О динамике взаимосвязанных ротаторов // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1988. N. 6.
- Афраймович B.C., Некоркин В. И. Устойчивые стационарные движения в цепочке диффузионно связанных отображений // Препринт N. 303. -Горький: Изд-во ИПФ АН СССР. 1991. 18 С.
- Афраймович B.C., Некоркин В. И. Устойчивые состояния в цепочечных моделях неограниченных неравновесных сред // Мат. Моделирование. 1992. Т. 4, N. 1. С. 83−95.
- Анищенко B.C. Сложные колебания в простых системах // М.: Наука, 1990.
- Anishenko V.S., Vadivasova Т.Е., Safonova M.A. Synchronization of chaos // Int. J. of Bifurcation and Chaos, vol. 2, pp. 633−644, 1992.
- Астахов В.В., Безручко Б. П., Пономаренко В. П., Селезнев Е. П. Квазиоднородные стохастические движения и их разрушение в системе связанных нелинейных осцилляторов // Изв. ВУЗов, Радиофизика. 1988. Т. 31. С. 627−630.
- Astakhov V.V., Anishenko V.S., Shabunin A.V. Controlling spatiotemporal chaos in a chain of the coupled logistic maps // IEEE Trans, on Circuits and Systems I. 1995. V. 42. N. 6. P. 352−357.
- Капранов M.B. Взаимодействующие многосвязные СФС // Системы фазовой синхронизации / Под ред. Шахгильдяна В. В., Белюстиной Л. Н. -М.: Радио и связь, 1982, С. 55−73.
- К. Kanelco, Clustering, coding, switching, hierarchial ordering and control in a network of chaotic elements // Physica D. 1990, Vol. 41. P. 137−172.
- K. Piragas, Phys. Rev. E 54, 4508 (1996).
- D.H. Zanette and A.S. Mikhailov, Phys. Rev. E 57, 276 (1998).
- M.S. Vieira and A.J. Lichtenberg, Phys. Rev. E 56, 276 (1997).
- M. Hasler, Yu. Maistrenko and O. Popovich Simple example of partial synchronization // Phys. Rev. E 58, 6843 (1998).
- V.N. Belykh, N.N. Verichev, L. Kocarev and L.O. Chua On chaotic synchronization in a linear array of Chua’s circuits // Journal of Circuits, Systems and Computers v.3, N 2, pp 579−589, 1993.
- V.N. Belykh, E. Mosekilde One dimensional map lattices: synchronization, bifurcations and chaotic structure // Physical Review E, v. -54, N 3, pp. 54 — 62, 1996.
- R. Madan (Ed.) Chua’s circuit: a paradigm for chaos, (World Scientific Publishing, 1993)
- B.V. Chirikov, Physics Reports 52, 263 (1979)
- V.N. Belykh, Sbornik: Mathematics 186, 311 (1995)
- V.N. Belykh, Proc. of the Steklov Inst, of Math., 216, 14 (1997)
- S.E. Newhouse, The abundance of wild hyperbolic sets and non-smooth stable sets for diffeomorphisms // Publ. Math. IHES V. 50, P. 101.
- V.N.Belykh, N.F.Pedersen, O.H.Soerensen, Shunted Josephson Junction Model, Part I. Autonomous case, Physical Review B, v.16, No 11, 1977, pp. 4853−4859
- V.N.Belykh, N.F.Pedersen, O.H.Soerensen, Shunted Josephson Junction Model, Part II. Nonautonomous case, Physical Review B, v.16,No 11, 1977, pp. 4860−4871
- F.B.Abraham, Spatiotemporal dynamics of an intrinsically chaotic field, Physical Review B, v.47, 1993.
- Скотт Э. Волны в активных и нелинейных средах в приложении к электронике. // Советское радио, 1977. 368 е.
- V.K. Kaplunenko, Britt Н. Larsen, J. Mygind and N.F.Pedersen 600 GHz resonant mode in a parallel array of Josephson tunnel junctions connected by superconducting microstrip lines //J. Appl. Phys., Vol. 76, N 5, 1994.
- Лихарев К. К, Ульрих Б. Т. Системы с джозефсоновскими контактами // М.: Изд. Моск. гос. университета, 1968.
- Лихарев К.К. Введение в динамику джозефсоновских переходов // М.: Наука, 1985.
- Josephson B.D. The discovery of tunnely supercurrents // Rev. Mod. Phys., 1974. V.46 — P. 251 — 254.
- Winful H.G., Rahman L. Synchronized Chaos and Spatiotemporal Chaos in Arrays of Coupled Lasers // Physical Review Letters, 1990, Vol. 65, N. 13, PP. 1575−1578.
- Lorenz E.N., J. Atm.Sci., 20, 130 (1963)
- Афраймович B.C., Быков В. В., Шильников JI.П. О возникновении и структуре аттрактора Лоренца.// Доклады АН СССР, 1977, т.234, N 2, с. 336- 339.
- Афраймович B.C., Быков В. В., Шильников Л. П. О притягивающих негрубых предельных множествах типа аттрактора Лоренца// Труды ММО. т.44, 1982, с.150 212.
- Шильников Л.П. Теория бифуркаций и модель Лоренца.// Дополнение II в кн.: Марсден Дж., Мак- Кракен М. Бифуркация рождения цикла и ее приложение // М.: Мир, 1980.
- A.J. Vander, J.H. Sherman, and D.S. Luciano, Human Physiology: The Mechanisms of Body Function// (McGraw Hill, New York, 1980)
- A.L. Hodgkin and A.F. Huxley, A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve // .J. Physiol. 1952. V. 117, P. 500
- A. Takeuchi and N. Takeuchi, On the permeability of end-plate membrane during the action of transmitter //J. Physiol. 1960. V. 154, P. 52
- L.L.Constantin, Activation in striated muscle// In: Handbook of Physiology, Sec. I: The Nervous System, V.B. Mountcastle and J.M. Brookhart, eds. (American Physiological Society, Bethesda, 1977)
- E. Bulbring, A.F. Brading, A.W. Jones, and T. Tomita, Smooth Muscle // (Edward Arnold, London, 1970)
- W.B. Adams and J.A. Benson, The generation and modulation of endogenous rhythmicity in the Aplysia bursting pacemaker neuron R 15// Prog. Biophys. Molec. Biol. 1985. V.46, P. 1
- I. Atwater, B. Riballet, and E. Rojas, Cyclic changes in potential and resistance of the (3 -cell membrane induced by glucose in islets of Langerhans from mouse, J. Physiol. 1978. V. 278, P. 117
- O.S.Andersen, J.A.Lundboek, and J. Girshman, Channel function and channel-lipid bilayer interation // In: Modelling the Dynamics of Biological Systems, E. Mosekilde and O.G.Mouritsen, eds. (Springer, Berlin, 1995).
- T.R.Chay, Chaos in a three-variable model of an excitable cell // Physica D 1985. V. 16, P. 233
- D.M. Himmel and T.R. Chay, Theoretical studies of the electrical activity of pancreatic /?-cells as a function of glucose, Biophys. J. 1987. V. 51, P. 89
- M. Colding-Joergensen, Fundamental properties of the action potential and repetitive activity in excitable membranes illustrated by a simple model // J. Theor. Biol. 1990. V.144, P.37
- M. Colding-J'oergensen, Н. Ostergaard Madsen, В. Bodholdt, and E. Mosekilde, Minimal model for Ca2+ -dependent oscillations in excitable cells, J. Theor. Biol. 1992. V.156, P. 309
- P. Smolen and J. Keizer, Slow voltage inactivation of Ca2+ currents and bursting mechanisms for the mouse pancreatic ?3 -cell // J. Membrane Biol. 1992. V. 127, P. 9
- Y.S. Fan and T.R. Chay, Generation of periodic and chaotic bursting in an excitable cell model // Biol. Cybern. 1994. V.71, P. 417
- M.R. Guevara and T.J. Lewis, A minimal single-channel model for the regularity of beating in the sinoatrial node// Chaos 1995. V. 5, P. 174
- R. FitzHugh, Impulses and physiological states in theoretical models of nerve membrane // Biophys. J. 1961. V. l, P.445
- J.L. Hindmarsh and R.M. Rose, A model of neuronal bursting using three coupled first order differential equations// Proc. Roy. Soc. London Ser. В 1964. V. 221, P. 87
- Абарбанель Г. Д.И., Рабинович М. И., С’елверстон А., Баженов М. И., Хуэрта Р., Сущик М. М., Рубчинский Л. Л. Синхронизация в нейронных ансамблях // УФН, 1996, Т. 166, N. 4, С. 363−390.
- Белых В.Н. Рождение грубой двоякоасимпотической траектории в системе с медленно меняющейся переменной // Дифференциальные уравнения, 1975, т. II, N 11, с. 2083−2085.
- Н.Н. Баутин Поведение динамических систем вблизи границы области устойчивости, Изд.: Наука, 1984.
- Pontrjagin L.S., Phys. Zeitschrift der Sowjetunion, 1934, V. 6, P. 1.
- Белюстина JI.H., Белых В. Н. О неавтономной фазовой системе уравнений с малым параметром, содержащей инвариантные торы и грубые гомоклинические кривые // Изв. Вузов, Радиофизика, 1972, т. 15, N 7, с. 1039−1048.
- Арнольд В.И. (Ред.) Современные проблемы математики. Фундаментальные направления, (ВИНИТИ, Москва), 1986, т. 5.
- Л.А. Беляков, О бифуркационном множестве в системе с гомоклини-ческой кривой седла // Математические заметки, 1980, т.28, N 6, с. 911−922.
- Белых В.Н., Чертков Ю. С. Об особом периодическом движении в системе дифференциальных уравнений третьего порядка с малым параметром // Краевые задачи, Межвуз. сборник, Изд. Пермского Политех. Института, 1980, с. 120.
- X.-J. Wang, Genesis of bursting oscillations in the Hindmarsh-Rose model and homoclinicity to a chaotic saddle // Physica D, 1993. V. 62, P. 263
- D. Terman, The transition from bursting to continuous spiking in excitable membrane models, J. Nonlinear Sci. 1992, V. 2, P. 135
- D. Terman, Chaotic spikes arising from a model of bursting in excitable membranes, SIAM J. Appl. Math. 1991, V. 51, P. 1418
- J. Palis and C. Pugh, Fifty problems in dynamical systems // Lect. Notes Math., 468, 345 (1975)
- Тураев Д.В., Шильников Л. П. О катастрофе голубого неба // Доклады Академии Наук, 1995, 342, С. 596
- Шильннков Л.П. О рождении периодического движения из траектории двоякоасимптотической с состоянию равновесия типа седло// Математический Сборник, 1968, т.77, N 3.
- Шильников Л.П. Новый тип бифуркации в многомерных динамических системах // Математический сборник. 1969. Т. 10. С. 1368.
- Шильников Л.П. К воцросу о расширенной окрестности грубого состояния равновесия типа седло-фокус // Математический сборник. 1970. Т. 10. С. 91.
- М. Colding-Joergensen, Chaos in coupled nerve cells // In: Complexity, Chaos, and Biological Evolution, E. Mosekilde and L. Mosekilde, eds. (Plenum Press, New York, 1991)
- Белых И.В. Синхронизация диффузионно связанных неавтономных хаотических маятников // Изв. вузов. Радиофизика, Т.38, N 1−2, 199−5. С. 69−73
- I.V. Belylch Spatio-Temporal Dynamics of a Chain of Diffusionally Coupled Damped- Driven Oscillators // Abstracts of the Second International Scientific School-Seminar, Nizhny Novgorod, 1994. P. 49 50
- Белых И.В. От хаоса к синхронизации в системе связанных джозеф-соновских переходов // Вестник ННГУ. Нелинейная динамика синхронизация и хаос. Под ред. М. И. Рабиновича, Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 1996. С. 159 — 164
- V.N.Belykh, I.V.Belykh Nonlocal techniques for chaotic behavior and synchronization of a dynamical system // Abstracts of the International Conference on Nonlinear Dynamics and Chaos, Saratov, 1996. P. 17
- Белых И.В. Странные аттракторы в цепочке взаимодействующих динамических систем // Нелинейные колебания механических систем: IV конференция: Тез. докл., Нижний Новгород, Издательство НИИ ПМК, 1996. С. 18−19
- Белых И.В. Странные аттракторы и удвоение тора в системе связанных ротаторов и осцилляторов // Научно техническая конференция радиофизического факультета ННГУ. Тез. докладов. Под ред. А. В. Якимова, Нижегородский университет, Изд. ННГУ, 1997. С. 18.
- I.V.Belykh, N.N.Verichev Strange Attractors in the Array of Coupled Josephson Junctions // Abstracts of The International Conference on Contemporary Problems in Theory of Dynamical Systems, Nizhny Novgorod University, 1996. P. 12
- Белых B. H, Веричев H.H., Белых И. В. Регулярные и хаотические пространственно однородные колебания в цепочке взаимосвязанных сверхпроводящих переходов // Изв. вузов, Радиофизика, Т. XI, N 7, 1997. С. 912 924
- I.V. Belykh, N.N. Verichev Global synchronization of the regular and chaotic selfoscillatory coupled systems with superconducting junctions //
- Proceedings of 5th International Workshop «Nonlinear Dynamics of Electronic Systems», Moscow, 1997. P 145 149
- I.V. Belykh Spatio-temporal dynamics of the 1-d array of coupled «pendulum interracting with oscillator» systems: bifurcations, synchronization and chaos // Abstracts of 4th Experimental Chaos Conference, Boca Raton, Florida, USA, 1997. P. 66
- I.V. Belykh, V.N. Belykh, E. Mosekilde Complex bifurcation sets in cell models, Abstracts of 5th International School on Chaotic Oscillations and Pattern Formation (CHAOS 98) // Saratov, Russia, 1998, c. 28.
- Белых И.В. Гомоклинические бифуркации в моделях мембранного потенциала клетки // Третья нижегородская сессия молодых ученых. Тезисы докладов, Н. Новгород 1998, С. 62.
- Белых И.В. Бифуркации колебаний мембранного потенциала и моделирование электрически связанных нейронов с помощью отображений// Изв. Вузов, Радиофизика, No 12, 1998, С. 1572−1582