×

慢速系统的递归分析。 (英语) Zbl 1470.92032号

摘要:许多复杂系统表现出由慢速-快速时间尺度组成的周期性振荡。在这样的慢-快系统中,慢和快的时间尺度竞争决定动态。在本研究中,我们对来自聚合模型系统的模拟信号以及从实验中获得的信号进行了递归分析,每个信号都表现出缓慢的快速振荡。我们发现,在相应的递推图(RP)中,低速系统沿对角线呈现出特征模式。我们发现,相空间中的发夹轨迹导致形成垂直于周期信号RP中对角线的线段。接下来,我们计算这些慢速系统的递归网络(RN),发现它们包含其他特征,例如聚集和闭环结构顶部的突出。我们表明,通过计算相空间轨迹上连续状态点之间的距离和RN中节点的度数,可以区分低速系统和单时间尺度系统。这样的递归分析大大加强了我们对速度较慢的系统的理解,这些系统没有任何可接受的功能形式。
©2020美国物理研究所

MSC公司:

92B25型 生物节律和同步
92立方厘米20 神经生物学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Glass,L.,《自然》,410,277(2001)·doi:10.1038/35065745
[2] Izhikevich,E.M.,《神经科学中的动力系统》(2007),麻省理工学院出版社
[3] Zhabotinsky,A.M.,《混沌》,1379(1991)·兹比尔0900.92162 ·doi:10.1063/1.165848
[4] 拉泽,A.C。;McKenna,P.,SIAM Rev.,32,537(1990)·Zbl 0725.73057号 ·数字对象标识代码:10.1137/1032120
[5] 丹斯加德,W。;Johnsen,S。;克劳森,H。;Dahl-Jensen,D。;Gundestrup,N。;哈默,C。;Oeschger,H.,攀登。过程。攀登。灵敏度,29288(1984)·doi:10.1029/GM029p0288
[6] Lieuwen,T.C。;Yang,V.,《燃气轮机发动机的燃烧不稳定性:操作经验、基本机制和建模》(2005年),美国航空航天研究所
[7] 伯特伦·R。;鲁宾,J.E.,数学。生物科学。,287, 105 (2017) ·Zbl 1377.92035号 ·doi:10.1016/j.mbs.2016.07.003
[8] 康茨,H。;Schreiber,T.,IEE程序:科学。测量。技术。,145, 279 (1998) ·doi:10.1049/ip-smt:19982327
[9] Lordon,F.和J.Evol。经济。,7, 1 (1997) ·doi:10.1007/s001910050031
[10] Leeman,J。;Saffer,D。;Scuderi,M。;马龙,C.,Nat.Commun。,7, 11104 (2016) ·doi:10.1038/ncomms11104
[11] Vettoretti,G。;佩尔蒂埃,W.R.,J.Clim。,313423(2018)·doi:10.1175/JCLI-D-17-0559.1
[12] 约翰逊,P。;Sutin,A.和J.Acoust。《美国社会》,117124(2005)·数字对象标识代码:10.1121/1.1823351
[13] 瓦莱提斯,T。;库斯,C。;Bonk,R。;弗洛伊德。;莱姆林,M。;Meuer,C。;Bimberg,D。;Leuthold,J.,光学。快递,16,170(2008)·doi:10.1364/OE.16.000170
[14] 布鲁恩,E.W。;Ambus,P。;埃格斯加德,H。;Hauggaard-Nielsen,H.,《土壤生物》。生物化学。,46, 73 (2012) ·doi:10.1016/j.soilbio.2011.11.019
[15] Chen,S.T。;郭永杰。;Huang,H.N。;Kung,W.M。;Tseng,K.K。;Tu,S.Y.,J.医学系统。,38, 54 (2014) ·doi:10.1007/s10916-014-0054-9
[16] Millman,J.,《集成电子》(2010),塔塔·麦格劳-希尔
[17] 舒马赫,R.T。;加洛夫,S。;伍德豪斯,J.,J.Adhes。,81, 723 (2005) ·网址:10.1080/00218460500187715
[18] Izhikevich,E.M.,IEEE翻译。神经网络,14,1569(2003)·doi:10.10109/TN.2003.820440
[19] Desroches,M。;古根海默,J。;Krauskopf,B。;Kuehn,C。;奥辛加,H.M。;Wechselberger,M.,SIAM Rev.,54,211(2012)·Zbl 1250.34001号 ·数字对象标识代码:10.1137/100791233
[20] Kuehn,C.,《多时间尺度动力学》(2015),施普林格出版社·Zbl 1335.34001号
[21] 范德波尔,B.,Philos。Mag.,2978(1926)·doi:10.1080/14786442608564127
[22] FitzHugh,R.,《生物物理学》。J.,1445(1961)·doi:10.1016/S0006-3495(61)86902-6
[23] 王,D。;Terman,D.,IEEE传输。神经网络,6283(1995)·doi:10.1109/72.363423
[24] Strogatz,S.H.,《非线性动力学和混沌:在物理、生物、化学和工程中的应用》(2018),CRC出版社
[25] Nayfeh,A.H。;Balachandran,B.,《应用非线性动力学:分析、计算和实验方法》(2008),John Wiley&Sons
[26] Kuehn,C.,Physica D,2401020(2011年)·Zbl 1225.35242号 ·doi:10.1016/j.physd.2011.02.012
[27] 北伯格伦德。;Gentz,B.,《低速动力系统中的噪声诱导现象:样本路径方法》(2006),Springer Science&Business Media·Zbl 1098.37049号
[28] 北卡罗来纳州马尔旺。;罗曼诺,M.C。;蒂尔,M。;Kurths,J.,《物理学》。众议员,438237(2007)·doi:10.1016/j.physrep.2006.11.001
[29] 邹,Y。;R.V.唐纳。;北卡罗来纳州马尔旺。;Donges,J.F。;Kurths,J.,《物理学》。众议员,787,1-97(2018)·doi:10.1016/j.physrep.2018.10.005
[30] 帕瓦尔,S.A。;Seshadri,A。;Unni,V.R。;Sujith,R.I.,J.流体力学。,827, 664 (2017) ·Zbl 1460.76706号 ·文件编号:10.1017/jfm.2017.438
[31] Orth,M.R.、Vodney,C.、Liu,T.、Hallum,W.Z.、Pourpoint,T.L.和Anderson,W.E.,“理想化火箭燃烧室自激不稳定性线性增长的测量”,载于2018年美国航空航天协会航空科学会议(AIAA,2018),第1185页。
[32] Takens,F.,《动力系统与湍流》,Warwick 1980,366-381(1981),施普林格出版社·兹比尔0513.58032
[33] 曹,L.,《物理学D》,110,43(1997)·Zbl 0925.62385号 ·doi:10.1016/S0167-2789(97)00118-8
[34] Eckmann,J.、Kamphorst,S.O.和Ruelle,D.,“动力系统的递归图”,收录于《湍流、奇异吸引子和混沌》(世界科学,1995年),第441页。
[35] 北卡罗来纳州马尔旺。;韦塞尔,N。;Meyerfeldt,美国。;Schirdewan,A。;Kurths,J.,《物理学》。版本E,66,026702(2002)·doi:10.1103/PhysRevE.66.026702
[36] Marwan,N.,《欧洲物理学》。J.规格顶部。,164, 3 (2008) ·doi:10.1140/epjst/e2008-00829-1
[37] Kraemer,K.H。;R.V.唐纳。;海茨格,J。;Marwan,N.,Chaos,28,085720(2018)·doi:10.1063/1.5024914
[38] 北卡罗来纳州马尔旺。;Donges,J.F。;邹,Y。;R.V.唐纳。;Kurths,J.,《物理学》。莱特。A、 3734246(2009)·Zbl 1234.05214号 ·doi:10.1016/j.physleta.2009.09.042
[39] R.V.唐纳。;邹,Y。;Donges,J.F。;北卡罗来纳州马尔旺。;Kurths,J.、New J.Phys.、。,12, 033025 (2010) ·Zbl 1360.90045号 ·doi:10.1088/1367-2630/12/3/033025
[40] 戈达瓦西,V。;Unni,V.R。;Gopalakrishnan,E。;Sujith,R.I.,Chaos,27,063113(2017)·doi:10.1063/1.4985275
[41] R.V.唐纳。;小型,M。;Donges,J.F。;北卡罗来纳州马尔旺。;邹,Y。;Xiang,R。;Kurths,J.,Int.J.分叉混沌,21,1019(2011)·Zbl 1247.37086号 ·doi:10.1142/S0218127411029021
[42] 高,Z.-K。;张晓伟。;金,N.-D。;R.V.唐纳。;北卡罗来纳州马尔旺。;Kurths,J.,Europhys。莱特。,103, 50004 (2013) ·doi:10.1209/0295-5075/103/50004
[43] Gotoda,H。;Y.Shinoda。;小林,M。;Okuno,Y。;Tachibana,S.,物理。E版,89,022910(2014)·doi:10.1103/PhysRevE.89.022910
[44] 乔治,S.V。;米斯拉,R。;Ambika,G.,Chaos,29,113112(2019)·数字对象标识代码:10.1063/1.5120739
[45] Bastian,M.、Heymann,S.和Jacomy,M.在第三届AAAI网络日志和社交媒体国际会议上(AAAI出版社,2009年)。
[46] Barabási,A.L.,《网络科学》(2016),剑桥大学出版社·Zbl 1353.94001号
[47] Díaz,M。;何塞,A。;Téquita,O。;Naranjo,F.,Ing.Cienc.公司。,12, 93 (2016) ·doi:10.17230/ingciencia.12.23.5
[48] Kraemer,K.H。;Marwan,N.,物理。莱特。,A、 125977(2019)·Zbl 1481.37101号 ·doi:10.1016/j.physleta.2019.125977
[49] 杜松柏,M.P。;Sujith,R.I.,年度。流体力学版次。,50, 661 (2018) ·Zbl 1384.76050号 ·doi:10.1146/annurev-fluid-122316-045125
[50] Lieuwen,T.C.,《非定常燃烧室物理》(2012),剑桥大学出版社·Zbl 1284.80001号
[51] Seshadri,A。;奈尔,V。;Sujith,R.,库布斯特。理论模型。,20441(2016)·Zbl 1519.80185号 ·doi:10.1080/13647830.2016.1143123
[52] Tyagi,M。;Sujith,R.I.,J.流体力学。,492, 1 (2003) ·Zbl 1063.76636号 ·doi:10.1017/S0022112003005391
[53] Saenger,R.A。;Hudson,G.E.,J.Acoust。《美国社会》,32,961(1960)·数字对象标识代码:10.1121/1.1908343
[54] Chester,W.,J.流体力学。,18, 44 (1964) ·Zbl 0129.19504号 ·doi:10.1017/S0022112064000040文件
[55] Kasthuri,P。;巴维思兰,I。;帕瓦尔,S.A。;苏吉思(Sujith,R.)。;Gejji,R。;Anderson,W.,Chaos,29,103115(2019)·doi:10.1063/1.5120429
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。