振幅耦合动态网络中相邻结点间的相同步

卢静; 张荣; 徐振源

doi:10.7498/aps.59.5949

摘要

研究用适当的量化指标来刻画动态网络的相同步,为此定义了新的量化指标:相邻结点的网络平均锁相值和网络平均相频差.动态网络结点选择的是多旋转中心的Lorenz混沌振子,对Lorenz系统进行柱面坐标变换,用振幅耦合方法构造动态网络.分别对星形网络和小世界网络进行了仿真计算,结果表明随着耦合强度的增大,网络中相邻结点的两个系统之间存在相同步现象,而且相同步行为与定义的量化指标之间存在较准确的对应关系.

关键词:

The present paper aims to investigate the phase synchronization in chaotic oscillator networks by using quantitative indexes. We define two new quantitative indexes, namely the mean phase locking value and mean frequency difference of two adjacent nodes of the network. Lorenz chaotic oscillators with several rotational centers are chosen as networks nodes. We convert the original Lorenz system into the dynamics of amplitude and phase. The chaotic oscillator networks are formed via amplitude coupling. We find that for star-coupled network and small-world network the adjacent oscillation phases are locked. Moreover, phase synchronization definitely comes along with the transition of the mean phase locking value and mean frequency difference by increasing the coupling strength.

Keywords:

作者及机构信息

1.
江南大学理学院,无锡 214122

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60875036),江南大学创新团队发展计划资助的课题.

Authors and contacts

1.
School of Scienc,Jiangnan University,Wuxi 214122,China

参考文献

[1]	Shabunin A,Astakhov V,Kurths J 2005 Phys. Rev. E 72 016218
[2]	Quiroga R Q,Kraskov A,Kreuz T,Grassberger P 2002 Phys. Rev. E 65 041903
[3]	Schiff S J,So P,Chang T 1996 Phys. Rev. E 54 708
[4]	Arnhold J,Grassberger P,Lehnertz K,Elger C E 1999 Physica D 134 419
[5]	Schmitz A 2000 Phys. Rev. E 62 7508
[6]	Kramer M A,Edwards E,Soltani M,Berger M,Knight R,Szeri A J 2004 Phys. Rev. E 70 011914
[7]	Romano M C,Thiel M,Kurths J,Bloh V W 2004 Phys. Lett. A 330 214
[8]	Anishchenko V S,Astakhov A A,Nikolaev V V,Shabunin A V 2000 J. Commun. Technol. & Electron. 45 179
[9]	Shabunin A,Astakhov V,Anishchenko V S 2002 Int. J. Bifurc. Chaos 12 1895
[10]	Schfer C,Rosenblum M G,Kurths J,Abel H H 1998 Nature (London) 392 239
[11]	Schfer C,Rosenblum M G,Abel H H,Kurths J 1999 Phys. Rev. E 60 857
[12]	Tass P,Rosenblum M G,Weule J,Kurths J,Pikovsky A,Volkmann J,Schnitzler A,Freund A 1998 Phys. Rev. Lett. 81 3291
[13]	Lian J,Shuai J,Durand D 2004 J. Neural. Eng. 1 46
[14]	Stefanovska A,Haken H,McClintock P V E,Hozic M,Bajrovic F,Ribaric S 2000 Phys. Rev. Lett. 85 4831
[15]	McClintock P V E,Stefanovska A 2002 Physica A 314 69
[16]	Meng J,Wang X Y 2007 Acta. Phys. Sin. 56 5142 (in Chinese) [孟娟、王兴元 2007 56 5142]
[17]	Hao J H,Li W 2005 Acta. Phys. Sin. 54 3491 (in Chinese) [郝建红、李伟 2005 54 3491]
[18]	Hu G,Hu B B,Zheng,Z G,Zhou C S 2000 Acta. Phys. Sin. 49 2320 (in Chinese) [胡岗、胡斑比、郑志刚、周昌松 2000 49 2320]
[19]	Hao J H,Li W 2005 Acta. Phys. Sin. 54 3491 (in Chinese) [郝建红、李伟 2005 54 3491]
[20]	Han F,Lu Q S,Wiercigroch M,Ji Q B 2009 Chin. Phys. B 18 482
[21]	Luo X S,Qin Y H,Wei D Q,2009 Chin. Phys. B 18 2184
[22]	Liu Y 2009 Acta. Phys. Sin. 58 749 (in Chinese) [刘勇 2009 58 749]
[23]	Xu W,Tang X L 2008 Chin. Phys. B 17 2004
[24]	Meinecke F C,Ziehe A,Kurths J,Müller K R 2005 Phys. Rev. Lett. 94 084102
[25]	Li C G,Chen G R 2004 Physica A 341 73
[26]	Mo X H,Tang G N 2004 Acta. Phys. Sin. 53 2080 (in Chinese) [莫晓华、唐国宁 2004 53 2080]

施引文献

[1]	Shabunin A,Astakhov V,Kurths J 2005 Phys. Rev. E 72 016218
[2]	Quiroga R Q,Kraskov A,Kreuz T,Grassberger P 2002 Phys. Rev. E 65 041903
[3]	Schiff S J,So P,Chang T 1996 Phys. Rev. E 54 708
[4]	Arnhold J,Grassberger P,Lehnertz K,Elger C E 1999 Physica D 134 419
[5]	Schmitz A 2000 Phys. Rev. E 62 7508
[6]	Kramer M A,Edwards E,Soltani M,Berger M,Knight R,Szeri A J 2004 Phys. Rev. E 70 011914
[7]	Romano M C,Thiel M,Kurths J,Bloh V W 2004 Phys. Lett. A 330 214
[8]	Anishchenko V S,Astakhov A A,Nikolaev V V,Shabunin A V 2000 J. Commun. Technol. & Electron. 45 179
[9]	Shabunin A,Astakhov V,Anishchenko V S 2002 Int. J. Bifurc. Chaos 12 1895
[10]	Schfer C,Rosenblum M G,Kurths J,Abel H H 1998 Nature (London) 392 239
[11]	Schfer C,Rosenblum M G,Abel H H,Kurths J 1999 Phys. Rev. E 60 857
[12]	Tass P,Rosenblum M G,Weule J,Kurths J,Pikovsky A,Volkmann J,Schnitzler A,Freund A 1998 Phys. Rev. Lett. 81 3291
[13]	Lian J,Shuai J,Durand D 2004 J. Neural. Eng. 1 46
[14]	Stefanovska A,Haken H,McClintock P V E,Hozic M,Bajrovic F,Ribaric S 2000 Phys. Rev. Lett. 85 4831
[15]	McClintock P V E,Stefanovska A 2002 Physica A 314 69
[16]	Meng J,Wang X Y 2007 Acta. Phys. Sin. 56 5142 (in Chinese) [孟娟、王兴元 2007 56 5142]
[17]	Hao J H,Li W 2005 Acta. Phys. Sin. 54 3491 (in Chinese) [郝建红、李伟 2005 54 3491]
[18]	Hu G,Hu B B,Zheng,Z G,Zhou C S 2000 Acta. Phys. Sin. 49 2320 (in Chinese) [胡岗、胡斑比、郑志刚、周昌松 2000 49 2320]
[19]	Hao J H,Li W 2005 Acta. Phys. Sin. 54 3491 (in Chinese) [郝建红、李伟 2005 54 3491]
[20]	Han F,Lu Q S,Wiercigroch M,Ji Q B 2009 Chin. Phys. B 18 482
[21]	Luo X S,Qin Y H,Wei D Q,2009 Chin. Phys. B 18 2184
[22]	Liu Y 2009 Acta. Phys. Sin. 58 749 (in Chinese) [刘勇 2009 58 749]
[23]	Xu W,Tang X L 2008 Chin. Phys. B 17 2004
[24]	Meinecke F C,Ziehe A,Kurths J,Müller K R 2005 Phys. Rev. Lett. 94 084102
[25]	Li C G,Chen G R 2004 Physica A 341 73
[26]	Mo X H,Tang G N 2004 Acta. Phys. Sin. 53 2080 (in Chinese) [莫晓华、唐国宁 2004 53 2080]

[1]	刘金璐, 杨杰, 张涛, 樊矾, 黄伟, 徐兵杰. 一种基于平衡零差探测技术的平均光子数测量方法. , 2021, 70(24): 240303. doi: 10.7498/aps.70.20211216
[2]	韩忠明, 李胜男, 郑晨烨, 段大高, 杨伟杰. 基于动态网络表示的链接预测. , 2020, 69(16): 168901. doi: 10.7498/aps.69.20191162
[3]	孙娟, 李晓霞, 张金浩, 申玉卓, 李艳雨. 多层单向耦合星形网络的特征值谱及同步能力分析. , 2017, 66(18): 188901. doi: 10.7498/aps.66.188901
[4]	徐明明, 陆君安, 周进. 两层星形网络的特征值谱及同步能力. , 2016, 65(2): 028902. doi: 10.7498/aps.65.028902
[5]	张晓军, 钟守铭. 网络规模衰减的随机生灭网络平均度. , 2016, 65(23): 230201. doi: 10.7498/aps.65.230201
[6]	吴腾飞, 周昌乐, 王小华, 黄孝喜, 谌志群, 王荣波. 基于平均场理论的微博传播网络模型. , 2014, 63(24): 240501. doi: 10.7498/aps.63.240501
[7]	侯凤贞, 戴加飞, 刘新峰, 黄晓林. 基于网络连接度指标的脑梗死患者脑电信号相同步分析. , 2014, 63(4): 040506. doi: 10.7498/aps.63.040506
[8]	邢长明, 刘方爱, 徐如志. 无标度立体Koch网络上随机游走的平均吸收时间. , 2012, 61(20): 200503. doi: 10.7498/aps.61.200503
[9]	梁义, 王兴元. 基于低阶矩阵最大特征值的复杂网络牵制混沌同步. , 2012, 61(3): 038901. doi: 10.7498/aps.61.038901
[10]	丁益民, 杨昌平. 考虑人类流动行为的动态复杂网络研究. , 2012, 61(23): 238901. doi: 10.7498/aps.61.238901
[11]	赵岩岩, 蒋国平. 一类输出耦合时延复杂动态网络故障诊断研究. , 2011, 60(11): 110206. doi: 10.7498/aps.60.110206
[12]	罗群, 高雅, 齐雅楠, 吴桐, 许欢, 李丽香, 杨义先. 融合复杂动态网络的模型参考自适应同步研究. , 2009, 58(10): 6809-6817. doi: 10.7498/aps.58.6809
[13]	高洋, 李丽香, 彭海朋, 杨义先, 张小红. 多重边融合复杂动态网络的自适应同步. , 2008, 57(4): 2081-2091. doi: 10.7498/aps.57.2081
[14]	桑海波, 贺凯芬. 噪声在外加周期信号控制强湍中的作用研究. , 2008, 57(11): 6830-6836. doi: 10.7498/aps.57.6830
[15]	孟娟, 王兴元. 基于非线性观测器的一类混沌系统的相同步. , 2007, 56(9): 5142-5148. doi: 10.7498/aps.56.5142
[16]	吴玉喜, 黄霞, 高建, 郑志刚. 双频驱动混沌系统的相同步和广义同步. , 2007, 56(7): 3803-3812. doi: 10.7498/aps.56.3803
[17]	李芳, 胡爱花, 徐振源. 两个不相同系统的广义同步化. , 2006, 55(2): 590-597. doi: 10.7498/aps.55.590
[18]	郝建红, 李伟. 混沌吸引子在两个周期振子耦合下的相同步. , 2005, 54(8): 3491-3496. doi: 10.7498/aps.54.3491
[19]	莫晓华, 唐国宁. 采用振幅耦合方法研究多旋转中心混沌振子的相同步. , 2004, 53(7): 2080-2083. doi: 10.7498/aps.53.2080
[20]	郑志刚, 胡岗, 周昌松, 胡斑比. 耦合混沌系统的相同步：从高维混沌到低维混沌. , 2000, 49(12): 2320-2327. doi: 10.7498/aps.49.2320

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