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大型合作脉冲耦合网络的动力学。 (英语) Zbl 1310.92026号

作者考虑了脉冲耦合细胞的网络。每个细胞都由一个动态系统描述,它有一个满意度变量\(S_i),如果没有外部扰动,则严格递增,直到达到阈值\(\theta_i)。当这种情况发生时,\(S_i \)的值重置为\(0),细胞产生一个尖峰,导致每个细胞的满意度变量\(j\neq-i\)发生不连续变化。
用\(t_n)表示至少一个细胞出现峰值的瞬间(峰值瞬间)。然后\(\mathcal{N}\)最终定期同步峰值如果存在一个(n0)使得(i)在(t{n0+hp})所有细胞一起峰值(ii)峰值模式重复每一个峰值瞬间,则周期为(p\geq1)。结果表明(定理3.5),如果\(\mathcal{N}\)足够大,那么网络最终会周期性地同步尖峰,并且这种行为是鲁棒的。
A类代码打印\长度为(k)的(Pi_k)是一组尖峰细胞序列。codepattern(\Pi_{n,k})定义为\[\Pi_{n,k}=(I_n,\点,I_{n+k-1}),\]其中,\(I_n\)是峰值瞬间\(t_n \)的峰值单元集,长度\(k \)的码片为经常性的如果存在一个子序列\(n_j\),使得\(\Pi_{n_j,k}=\Pi_k\)代表所有\(j\)。从\(mathcal{N}\)的所有初始状态获得的长度为\(k)的所有循环码片的集合用\(mathcal{P} k(_k)\). 然后,本文定义了\(\mathcal{N}\)可以处理的信息量\[H=\sup_{k\geq1}\{\log_2(数学{P} k(_k)) \}. \]定理3.20证明了直观清晰的(H=\log_2p)。在特定的情况下,我们得到(H=0),表示正好有一个循环的代码块。
随后,本文定义了与细胞死亡相关的两个新量,即来自网络外部的持续影响可能会使细胞达到停止峰值的状态。第一个数量称为内在死亡风险单元格的值为\(R_i=\theta_i/\theta\),其中\(theta=\max_{j\in\mathcal{N}}\theta_ j\)。第二个叫死亡净风险在脉冲间隔期间,定义为\(R_i'=[(\theta_i-\Delta_i)/\theta]\),其中\([x]\)是夹在\(0\)和\(1\)之间的\(x\)的值,\(\Delta_ i\)是电池在脉冲间隔内接收的净动作。紧接着\[R_i'=[(1-\Delta_i/\theta_i)R_i],\]对于合作网络(Delta_i>0),给出(R_i'<R_i)(定理3.15),并表明合作网络中死亡风险降低。

MSC公司:

92立方厘米 系统生物学、网络
37N25号 生物学中的动力系统
34D06型 常微分方程解的同步
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