×

耦合细胞网络的动力学:同步性、异宿周期和膨胀。 (英语) Zbl 1254.37053号

研究了耦合相同单元网络的动力学。作者将具有非对称输入的细胞视为一个耦合ODE系统,该系统对变量具有平滑依赖性。给出了这种网络的性质,包括耦合单元网络的等价性、同步子空间和膨胀。通货膨胀表现出新的不变子空间的生成,并且与商网络的形成相反。证明了存在支持鲁棒异宿环的三个相同耦合单元的网络。对于含有四个或更多细胞的网络,给出了存在鲁棒异宿环的充分条件。我们考虑了一个模型六细胞示例,它可以支持多种异宿循环和网络。

MSC公司:

37N25号 生物学中的动力系统
第37页第29页 动力系统的同宿和异宿轨道
34K60美元 泛函微分方程模型的定性研究与仿真

软件:

XPPAUT公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Abeles,M.、Bergman,H.、Gat,I.、Meilijson,I.,Seidmann,E.、Tishby,M.:皮层活动在准静态状态之间翻转。程序。国家。阿卡德。科学。92, 8616–8620 (1995) ·doi:10.1073/pnas.92.19.8616
[2] Afraimovich,V.S.,Bunimovich,L.A.:动态网络:拓扑、相互作用和局部动力学的相互作用。非线性21761–1771(2007)·兹比尔1124.37008 ·doi:10.1088/0951-7715/20/7/011
[3] Afraimovich,V.S.、Zhigulin,V.P.、Rabinovich、M.I.:关于神经回路中可再现的顺序活动的起源。混沌14(4),1123-1129(2004)·Zbl 1080.37100号 ·doi:10.1063/1.1819625
[4] 阿加瓦尔,N.:强连接网络的通货膨胀。数学。程序。外倾角。菲洛斯。Soc.(2010年,接受出版)·Zbl 1223.37006号
[5] Agarwal,N.,Field,M.:耦合动力系统网络的动态等效I:非对称输入。非线性23、1245–1268(2010a)·Zbl 1197.37017号 ·doi:10.1088/0951-7715/23/6/001
[6] Agarwal,N.,Field,M.:耦合动力系统网络的动力等效II:一般情况。非线性23、1269–1289(2010b)·Zbl 1197.37018号 ·doi:10.1088/0951-7715/23/6/002
[7] Aguiar,M.A.D.,Dias,A.P.S.:最小耦合细胞网络。非线性20193-219(2007)·Zbl 1118.37022号 ·doi:10.1088/0951-7715/20/1/012
[8] Aguiar,M.A.D.,Dias,A.P.S.:耦合细胞网络的同步子空间(2010年,编制中)
[9] Aguiar,M.A.D.,Castro,S.B.S.D.,Labouriau,I.S.:异宿网络附近的动力学。非线性18(1),391-414(2005)·Zbl 1109.37020号 ·doi:10.1088/0951-7715/18/1/019
[10] Aguiar,M.A.D.,Dias,A.P.S.,Golubitsky,M.,Leite,M.C.A.:正则商网络的分岔:第一个见解。《物理学D》238137-155(2009)·Zbl 1155.37315号 ·doi:10.1016/j.physd.2008.10.06
[11] Antoneli,F.,Dias,A.P.S.,Paiva,R.C.:具有内部对称性的耦合细胞网络中的Hopf分支。SIAM J.应用。数学。7, 220–248 (2008) ·Zbl 1169.34321号
[12] Ashwin,P.,Borresen,J.:使用扰动异宿网络的离散计算。物理学。版本E 70,026203(2004)·Zbl 1195.34053号
[13] Ashwin,P.,Field,M.:耦合细胞系统中的异宿网络。架构(architecture)。定额。机械。分析。148107-143(1999年)·兹比尔0947.37012 ·doi:10.1007/s002050050158
[14] Ashwin,P.,Field,M.:同宿吸引子的产品动力学。程序。R.Soc.,爵士。A 46115-177(2005)·Zbl 1145.37307号 ·doi:10.1098/rspa.2004.1362
[15] Ashwin,P.,Swift,J.:n个弱耦合同振子的动力学。非线性科学杂志。2, 69–108 (1992) ·Zbl 0872.58049号 ·doi:10.1007/BF02429852
[16] Ashwin,P.,Orosz,G.,Wordsworth,J.,Townley,S.:全局耦合相位振荡器簇态之间的可靠切换。SIAM J.应用。动态。系统。6, 728–758 (2007) ·Zbl 1167.34326号 ·数字对象标识代码:10.1137/070683969
[17] Dias,A.P.S.,Lamb,J.:对称耦合细胞网络的局部分岔:线性理论。《物理学D》223,93–108(2006)·Zbl 1112.34025号 ·doi:10.1016/j.physd.2006.08.014
[18] Dias,A.P.S.,Stewart,I.:耦合单元网络的线性等效和ODE-等效。非线性18,1003–1020(2005)·Zbl 1079.37010号 ·doi:10.1088/0951-7715/18/3/004
[19] Dionne,B.,Golubitsky,M.,Stewart,I.:具有内部对称性的耦合细胞:I.花环产物。非线性9559–574(1996)·Zbl 0894.58049号 ·doi:10.1088/0951-7715/9/2016
[20] dos Reis,G.L.:两个流形上等变向量场的结构稳定性。事务处理。美国数学。Soc.283、633–643(1984年)·Zbl 0545.58032号
[21] Ermentrout,G.B.:xppaut(动态系统软件)。可从http://www.math.pitt.edu/\(\sim\)bard/bardware/(2000)
[22] 菲尔德,M.J.:动力学、分叉和对称。《皮特曼数学研究笔记》,第356卷(1996)·Zbl 0857.58013号
[23] 菲尔德,M.J.:组合动力学。动态。系统。19, 217–243 (2004) ·Zbl 1058.37008号 ·doi:10.1080/1468936040001729379
[24] 菲尔德,M.J.:动力学与对称性。帝国理工学院出版社《数学高级课文》,第3卷(2007年)·Zbl 1146.34001号
[25] Field,M.J.,Richardson,R.W.:等变分歧理论II中的对称破缺和分支模式。架构(architecture)。定额。机械。分析。120, 147–190 (1992) ·Zbl 0768.58011号 ·doi:10.1007/BF000418498
[26] Golubitsky,M.,Stewart,I.:网络的非线性动力学:群胚形式主义。牛市。美国数学。Soc.43305-364(2006)·Zbl 1119.37036号 ·doi:10.1090/S0273-0979-06-01108-6
[27] Golubitsky,M.,Schaeffer,D.G.,Stewart,I.N.:分岔理论中的奇点和群,第二卷。申请。数学。科学。,第69卷。纽约州施普林格市(1988年)·Zbl 0691.58003号
[28] Golubitsky,M.、Stewart,I.、Buono,P.L.、Collins,J.J.:运动中枢模式发生器和动物步态的对称性。《自然》401,693–695(1999)·doi:10.1038/44416
[29] Golubitsky,M.、Pivato,M.和Stewart,I.:耦合细胞网络中的内部对称性和局部分岔。动态。系统。19, 389–407 (2004) ·Zbl 1067.37066号 ·网址:10.1080/14689360512331318006
[30] Golubitsky,M.,Stewart,I.,Török,A.:带有多个箭头的耦合细胞网络中的同步模式。SIAM J.应用。动态。系统。4(1), 78–100 (2005) ·邮编1090.34030 ·数字对象标识代码:10.1137/040612634
[31] Guckenheimer,J.,Holmes,P.:结构稳定的异宿环。数学。程序。外倾角。菲洛斯。Soc.103、189–192(1988年)·Zbl 0645.58022号 ·doi:10.1017/S0305004100064732
[32] Hansel,D.,Mato,G.,Meunier,C.:弱耦合Hodgkin-Huxley神经元的相动力学。欧罗普提斯。莱特。23, 367–372 (1993) ·doi:10.1209/0295-5075/23/5/011
[33] Hofbauer,J.:单纯形上的异宿环。In:程序。国际Conf.非线性振动。Janos Bolyai数学。布达佩斯社会委员会(1987年)·Zbl 0653.34024号
[34] Hofbauer,J.:生态微分方程中的异诊所循环。塔特拉山数学。出版物。4105-116(1994年)·Zbl 0811.34035号
[35] Hofbauer,J.,Sigmund,K.:进化和动力系统理论。剑桥大学出版社,剑桥(1988)·Zbl 0678.92010号
[36] 霍夫鲍尔,J.,西格蒙德,K.:进化博弈和复制动力学。剑桥大学出版社,剑桥(1998)·兹比尔0914.90287
[37] Homburg,A.J.,Knobloch,J.:交换同宿网络。动态。系统。25(3), 443 (2010). doi:10.1080/14689367.2010.499294·Zbl 1210.37018号 ·doi:10.1080/14689367.2010.499294
[38] Karabacak,O.,Ashwin,P.:四耦合振荡器系统中的异宿棘轮。非线性科学杂志。20, 105–129 (2010) ·兹比尔1208.34057 ·doi:10.1007/s00332-009-9053-2
[39] Kashtan,N.,Alon,U.:模块化和网络主题的自发演变。程序。国家。阿卡德。科学。102(39), 13773–13778 (2005) ·doi:10.1073/pnas.0503610102
[40] Kirk,V.,Silber,M.:异宿周期之间的竞争。非线性7(6),1605–1622(1994)·Zbl 0815.34033号 ·doi:10.1088/0951-7715/7/6/005
[41] Kiss,I.、Rusin,C.、Kori,H.、Hudson,J.:工程复杂动力结构:顺序模式和去同步。《科学》3161886-1889(2007)·Zbl 1226.93068号 ·doi:10.1126/science.1140858
[42] Kitchens,B.P.:象征动力学。Universitext公司。柏林施普林格(1998)·Zbl 0892.58020号
[43] Krupa,M.:稳健异宿循环。非线性科学杂志。7, 129–176 (1997) ·Zbl 0879.58054号 ·doi:10.1007/BF02677976
[44] Krupa,M.,Melbourne,I.:对称系统中异宿环的渐近稳定性。埃尔戈德。理论动力学。系统。15, 121–147 (1995) ·Zbl 0818.58025号
[45] Krupa,M.,Melbourne,I.:对称系统中异宿环的渐近稳定性,II。程序。R.Soc.爱丁堡。A 134A,1177–1197(2004)·Zbl 1073.37025号 ·doi:10.1017/S0308210500003693
[46] Leite,M.C.A.,Golubitsky,M.:同质三细胞网络。非线性19,2313–2363(2006)·Zbl 1114.34035号 ·doi:10.1088/0951-7715/19/10/004
[47] May,R.M.,Leonard,W.J.:三个物种之间竞争的非线性方面。SIAM J.应用。数学。29, 243–253 (1975) ·Zbl 0314.92008号 ·doi:10.137/0129022
[48] Melbourne,I.,Chossat,P.,Golubitsky,M.:异宿循环,涉及O(2)对称模相互作用中的周期解。程序。R.Soc.爱丁堡。113A、315–345(1989)·Zbl 0737.58042号 ·doi:10.1017/S0308210500024173
[49] Memmesheimer,R.-M.,Timme,M.:设计峰值神经网络的动力学。物理学。修订版Lett。97, 188101 (2006) ·Zbl 1144.37468号
[50] Nowotny,T.,Rabinovich,M.:神经微循环中独立尖峰和爆发活动的动力学起源。物理学。修订版Lett。98, 128106 (2007)
[51] Pikovsky,A.,Rosenblum,M.,Kurths,J.:同步;非线性科学中的一个普遍概念。剑桥大学出版社,剑桥(2001)·Zbl 0993.37002号
[52] Rabinovich,M.,Huerta,R.,Laurent,G.:神经处理的瞬态动力学。《科学》321,48–50(2008)·doi:10.1126/科学.1155564
[53] Restrepo,J.G.,Ott,E.,Hunt,B.R.:交互动力系统复杂网络中同步的出现。《物理学D》224114–122(2006)·Zbl 1130.37347号 ·doi:10.1016/j.physd.2006.08.026
[54] Scheel,A.,Chossat,P.:非循环同宿对称的轨道分支。C.R.学院。科学。巴黎。I 314、49–54(1992)·Zbl 0748.34024号
[55] Stewart,I.:耦合细胞网络平衡等价关系的格。数学。程序。外倾角。菲洛斯。Soc.143(1),165-183(2007)·Zbl 1120.37003号 ·doi:10.1017/S0305004107000345
[56] Stewart,I.,Golubitsky,M.,Pivato,M.:耦合细胞网络中的对称群胚和同步模式。SIAM J.应用。动态。系统。2(4), 606–646 (2003) ·Zbl 1089.34032号
[57] Strogatz,S.:从Kuramoto到Crawford:探索耦合振荡器群体中同步的开始。Physica D 143,1–20(2000年)·Zbl 0983.34022号 ·doi:10.1016/S0167-2789(00)00094-4
[58] Zhigulin,V.:动力学主题:稀疏连接随机网络中复杂动力学的构建块。物理学。修订版Lett。92, 238701 (2004)
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。