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萤火虫同步建模。 (英语) Zbl 1414.92065号

澳门,Elbert E.N.(编辑),从非线性动力学到复杂系统的数学建模方法。查姆:斯普林格。非线性系统。复杂。22, 131-156 (2019).
小结:尽管某些萤火虫物种的同步行为是同步的典型例子之一,但没有太多努力以现实的方式模拟这种令人震惊的现象。萤火虫同步最重要的特征之一是许多萤火虫的合作行为,导致在没有任何领导者的情况下同步的紧急情况,这一事实需要很长时间才能被认识到。在本章中,我们回顾了构建模型的主要尝试,以解释萤火虫如何以及为什么同步。起点是基于简单观察的定性模型。后者有助于建立原始的数学模型,不仅可以解释萤火虫的同步,还可以解释其他一些集体现象。集成和fire振荡器(IFO)构成了描述萤火虫同步行为的象征性模型,它们还启发人们构建具有类似特征并在意义上适应萤火虫的电子电路它们通过光脉冲相互通信。上述电子电路被称为电子萤火虫,或者更确切地说,是光控振荡器(LCO)。这些引擎允许从实验、理论和数值角度对同步进行系统研究。它们还被用于各种各样的情况,从相同振荡器的简单情况到不同振荡器的种群,它们的相互作用确实解释了同步以及对同步的响应,这是萤火虫中普遍存在的现象。获得的结果和对模型的充分了解允许引入简化版本。这些简化的想法可能被视为严格意义上的玩具模型,因为基于这些模型,可以构建游戏。这个极简主义模型被称为“孤独闪光”游戏(SFG),这是一个萤火虫为玩家的游戏,由于简单,它们可以同步规则。最后,我们简要讨论了萤火虫同步的潜力,特别是它在通信网络中的应用。
关于整个系列,请参见[Zbl 1410.93007号].

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92B25型 生物节律和同步
91A55型 计时游戏
34立方厘米 常微分方程的非线性振动和耦合振子

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