阿罗拉·费尔南德斯,利亚斯;斯卡达尔,佩尔·塞巴斯蒂安;亚历克斯·阿里纳斯 网络同步动力学的几何展开。 (英语) Zbl 1465.34045号 混乱 31,第6期,061105,第8页(2021). 摘要:我们研究了网络耦合、异构振荡器群体中的同步状态。特别是,我们证明了线性化动力学的稳态解可以写成一个几何级数,其后续项代表网络的不同空间尺度。具体而言,每个附加项都包含了来自更广泛网络邻域的贡献。我们证明,只要邻接矩阵是本原的,这种几何展开对于任意频率分布以及无向网络和有向网络都收敛。我们还表明,截断序列中的误差随着规范化邻接矩阵第二大特征值的几何增长,类似于随机游动平稳分布的收敛速度。最后,我们通过在第一个邻域项处截断空间序列来推导同步状态的局部近似,以说明我们的方法的实际优势。©2021美国物理研究所 引用于1文件 MSC公司: 34立方厘米 常微分方程的非线性振动和耦合振子 34D06型 常微分方程解的同步 34C60个 常微分方程模型的定性研究与仿真 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{L.Arola-Fernández}等人,Chaos 31,No.6,061105,8 p.(2021;Zbl 1465.34045) 全文: DOI程序 arXiv公司 参考文献: [1] Prindle,A。;萨马约亚,P。;拉辛科夫,I。;达尼诺,T。;尖岭,L.S。;Hasty,J.,“一个完全耦合的基因“生物像素”传感阵列”,《自然》,481,39-44(2012)·doi:10.1038/nature10722 [2] Witthaut,D。;Timme,M.,振荡器网络中的Braesss佯谬,失步和断电,新物理学杂志。,14, 083036 (2012) ·doi:10.1088/1367-2630/14/8/083036 [3] Skardal,P.S。;泰勒,D。;Sun,J.,复杂网络的最佳同步,Phys。修订稿。,113, 144101 (2014) ·doi:10.1103/PhysRevLett.113.144101 [4] Skardal,P.S。;泰勒,D。;Sun,J.,定向复杂网络的最优同步,混沌,26,094807(2016)·doi:10.1063/1.4954221 [5] 泰勒,D。;Skardal,P.S。;Sun,J.,《网络修改下异质振荡器的同步:同步对准函数的扰动和优化》,SIAM J.Appl。数学。,76, 1984-2008 (2016) ·Zbl 1353.34061号 ·doi:10.1137/16M1075181 [6] Skardal,P.S。;Arenas,A.,耦合振荡网络的控制及其在微电网技术中的应用,科学。修订版,1,e1500339(2015)·doi:10.1126/sciadv.1500339 [7] Skardal,P.S。;阿里纳斯,A.,关于极限环振荡器的控制网络,混沌,26094812(2016)·Zbl 1382.34047号 ·doi:10.1063/1.4954273 [8] Dörfler,F。;Chertkov,M。;Bullo,F.,《复杂振荡器网络和智能电网的同步》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,110,2005-2010(2013)·兹比尔1292.94185 ·doi:10.1073/pnas.1212134110 [9] 佩科拉,L.M。;Carroll,T.L.,同步耦合系统的主稳定性函数,Phys。修订稿。,80, 2109-2112 (1998) ·doi:10.1103/PhysRevLett.80.2109 [10] 沃茨,D.J。;Strogatz,S.H.,“小世界”网络的集体动态,《自然》,393,440-442(1998)·Zbl 1368.05139号 ·doi:10.1038/30918 [11] 阿里纳斯,A。;Díaz-Guilera,A。;Kurths,J。;莫雷诺,Y。;周,C.,复杂网络中的同步,物理。众议员,469,93-153(2008)·doi:10.1016/j.physrep.2008.09.002 [12] Pikovsky,A。;Rosenblum,M。;Kurths,J.,《同步:非线性科学中的普遍概念》(2003),剑桥大学出版社·Zbl 1219.37002号 [13] Kuramoto,Y.,《化学振荡、波浪和湍流》(2003),Courier Corporation [14] Newman,M.,《网络:导论》(2010),牛津大学出版社:牛津大学出版社,纽约·Zbl 1195.94003号 [15] Ben-Israel,A。;Greville,T.,《广义逆:理论与应用》(1974),威利出版社,纽约·Zbl 0305.15001号 [16] Skardal,P.S。;泰勒,D。;Sun,J。;Arenas,A.,《网络同步和反向页面排名中的集体频率变化》,Phys。E版,93,042314(2016)·doi:10.1103/PhysRevE.93.042314 [17] 阿里纳斯,A。;迪亚斯·吉莱拉,A。;Pérez-Vicente,C.J.,《同步揭示了复杂网络中的拓扑尺度》,Phys。修订稿。,96, 114102 (2006) ·doi:10.10103/PhysRevLett.96.114102 [18] Timme,M.,《从响应动力学揭示网络连接性》,Phys。修订稿。,98, 224101 (2007) ·doi:10.1103/PhysRevLett.98.224101 [19] De Domenico,M.,《扩散几何》揭示了集体现象中功能团簇的出现,物理学。修订稿。,118, 168301 (2017) ·doi:10.1103/PhysRevLett.118.168301 [20] Manik,D。;罗德,M。;Ronellenfitsch,X。;张,H。;Hallerberg,S。;Witthaut,D。;Timme,M.,《网络敏感性:理论与应用》,《物理学》。版本E,95,012319(2017)·doi:10.1103/PhysRevE.95.012319 [21] 科莱塔,T。;Jacquod,P.,耦合振荡器网络和电网中的线性稳定性和Braess佯谬,物理学。E版,93,032222(2016)·doi:10.1103/PhysRevE.93.032222 [22] Van Mieghem,P。;德夫里恩特,K。;Cetinay,H.,网络中拉普拉斯和最佳传播节点的伪逆,Phys。E版,96,032311(2017)·doi:10.1103/PhysRevE.96.032311 [23] Ronellenfitsch,H。;Dunkel,J。;Wilczek,M.,《最佳降噪网络》,Phys。修订稿。,121, 208301 (2018) ·doi:10.1103/PhysRevLett.121.208301 [24] Newman,M.E.J.,基于随机游走的中间性中心性度量,Soc.Netw。,27, 39-54 (2005) ·doi:10.1016/j.socnet.2004.11.009 [25] Chung,F。;Yau,S.T.,离散格林函数,J.Comb。理论Ser。A、 91291-214(2000年)·兹伯利0963.65120 ·doi:10.1006/jcta.2000.3094 [26] 埃斯特拉达,E。;Hatano,N.,复杂网络中的可通信性,物理。E版,77,036111(2008)·doi:10.103/物理版本E.77.036111 [27] MacCluer,C.R.,Perron定理的许多证明和应用,SIAM Rev.,42,487-498(2000)·Zbl 0959.15022号 ·doi:10.1137/S0036144599359449 [28] McGraw,P.N。;Menzinger,M.,用拉普拉斯谱方法分析振荡器网络的非线性同步动力学,物理学。版本E,75,027104(2007)·doi:10.1103/PhysRevE.75.027104 [29] Shuman,D.I。;Narang,S.K。;弗洛萨德,P。;奥尔特加,A。;Vandergheynst,P.,《新兴的图形信号处理领域:将高维数据分析扩展到网络和其他不规则域》,IEEE信号处理。Mag.,3083-98(2013)·doi:10.1109/MSP.2012.2235192 [30] 北增田。;波特,医学硕士。;Lambiotte,R.,《网络上的随机漫步和扩散》,《物理学》。代表,716-717,1-58(2017)·Zbl 1377.05180号 ·doi:10.1016/j.physrep.2017.07.007 [31] 霍尔姆,P。;Kim,B.,《使用可调集群发展无标度网络》,Phys。E版:统计、非线性、软物质物理学。,65, 026107 (2002) ·doi:10.1103/PhysRevE.65.026107 [32] Kuramoto,Y.,《化学振荡、波浪和湍流》(2003),多佛出版社·Zbl 0558.76051号 [33] Skardal,P.S。;Sun,J。;泰勒,D。;Restrepo,J.G.,度-频率相关性对网络同步的影响:普遍性和全锁相,Europhys。莱特。,101, 20001 (2013) ·doi:10.1209/0295-5075/101/2001 [34] Gómez-Gardeñes,J。;Gómez,S。;阿里纳斯,A。;Moreno,Y.,无标度网络中的爆炸性同步跃迁,Phys。修订稿。,106, 128701 (2011) ·doi:10.1103/PhysRevLett.106.128701 [35] Skardal,P.等人。;泰勒,D。;Sun,J.,具有不确定动力学的网络耦合振荡器的同步,SIAM J.Appl。数学。,79, 2409-2433 (2019) ·Zbl 1434.34048号 ·doi:10.1137/19M1253836 [36] 莫特·A·E。;Timme,M.,《网络动力学中的对抗现象》,年。修订版Condens。物质物理学。,9, 463-484 (2018) ·doi:10.1146/annurev-conmatphys-033117-054054 [37] 西川,T。;Motter,A.,同步在非对偶网络Phys.中是最佳的。E版,73,065106(2006)·doi:10.1103/PhysRevE.73.065106 [38] Arola-Fernández,L。;Díaz-Guilera,A。;Arenas,A.,网络结构转换下的同步不变性,Phys。E版,97060301(2018)·doi:10.1103/PhysRevE.97.060301 [39] Arola-Fernández,L。;Mosquera-Doñate,G。;施泰因格尔,B。;Arenas,A.,《复杂网络中的不确定性传播:从噪声链接到关键特性》,《混沌》,3023129(2020)·doi:10.1063/1.5129630 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。