Simple mathematical model for a pairing-induced motion of active and passive particles
この論文は、アクティブ粒子とパッシブ粒子をバネで結合し、アクティブ粒子が自己推進されパッシブ粒子が反発する単純な数理モデルを提案し、数値シミュレーションと理論解析によって、自己推進力の大きさによって直進、円運動、ジグザグ運動が分岐することを明らかにしたものである。
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nlin.AO
25 件の論文
Deterministic coherence and anti-coherence resonances in two coupled Lorenz oscillators: numerical study versus experiment
この論文は、2 つの結合されたローレンツ振動子において結合強度を変化させることで、時間実装 や における決定論的コヒーレンス共鳴と、同時に におけるアンチコヒーレンス共鳴が観測され、数値シミュレーションと物理実験の両方でその卓越した一致と現象の頑健性が実証されたことを示しています。
Understanding the temperature response of biological systems: Part I -- Phenomenological descriptions and microscopic models
この論文は、酵素反応から生物個体の性能に至るまで、単純なアレニウスの法則から逸脱する生物学的な温度応答を記述する現象論的モデルと、協同効果を捉えられない微視的モデルを概説する 2 部構成レビューの第 1 部である。
Understanding the temperature response of biological systems: Part II -- Network-level mechanisms and emergent dynamics
この論文は、個々の反応のアーレニウス型温度依存性が、決定論的および確率的なネットワークモデルを通じて、生物システムレベルでの非アーレニウス型スケーリングや温度補償などの創発的動態へと変換されるメカニズムを解説し、経験的な温度応答曲線と分子組織の間の架け橋を提供するものである。
GradNet: A Gradient-Based Framework for Optimal Network Science
この論文は、ネットワークトポロジーを連続微分可能な対象として扱う AI 駆動の最適化フレームワーク「GradNet」を提案し、制約付き最適化によって同期や社会分断などの機能的目標を達成する際に、従来のネットワーク科学で観測される特徴的な構造が自発的に現れることを示すことで、ネットワークの設計と分析を統合する新たなパラダイムを提示しています。
Pseudo-Coherence and Stochastic Synchronization: A Non-Normal Route to Collective Dynamics without Oscillators
この論文は、固有の振動子を持たず線形安定な確率系において、非正規行列による擬スペクトル増幅が「擬コヒーレンス」と呼ばれる一時的な集団的秩序や見かけの同期を生み出す新たなメカニズムを明らかにしたものである。
Synchronization of higher-dimensional Kuramoto oscillators on networks: from scalar to matrix-weighted couplings
この論文では、単位ベクトルと行列重み付きネットワークを用いた高次元キュラモトモデルを提案し、マスター安定性関数法により、任意の正の結合強度に対して同期解が局所安定であるための必要条件を導出した。
Intrinsic speed characteristics of a self-propelled camphor disk under repulsive perturbations
この論文は、水面を移動するカンプーラ円板が別の固定されたカンプーラ源の反発的摂動を受けた際の運動を解析し、数値シミュレーションと解析解の両方によって、摂動への接近と離脱において回転子の速度に顕著な非対称性が生じることを示しています。
The propensity for disobedience: Rule-breaking, compliance and social phase transitions
この論文は、個人利益、制度的罰則、社会的制裁を考慮した数理モデルを用いて、社会規範違反の持続性を分析し、社会的フィードバックの性質（正または負）に応じて、社会秩序が不連続または連続的な相転移を起こすメカニズムを解明したものである。
Dynamics-induced activity patterns of active-inactive clusters in complex networks
この論文は、ネットワークの対称性に依存せず、結合強度やクラスター間の重みによって生じる動的なメカニズムを通じて、アクティブとインアクティブなクラスターが共存する同期パターンを特定し、その安定性を解析する手法を提示しています。
Frustration-Induced Collective Dynamical States in Pulse-Coupled Adaptive Winfree Networks
この論文は、外部強制なしでパルス結合適応型ウィンフリーネットワークにおいて、ヘッビアン適応則と位相遅れ（フラストレーション）パラメータの相互作用により、エンタインメントやバンプ状態など多様な集団的ダイナミクスが自発的に出現し、その安定性条件を解析的に導出したことを報告しています。
Emergence of solitary and chimera states in adaptive pendulum networks under diverse learning rules
この論文は、ヘッビアン学習やスパイクタイミング依存可塑性（STDP）といった適応学習則を用いた振子ネットワークにおいて、位相遅延パラメータの変化のみで遅延や非局所結合なしに孤立状態やキメラ状態が自発的に出現することを明らかにし、多安定性を伴う集団ダイナミクスを体系的に解明したものである。
A proof-of-principle experiment on the spontaneous symmetry breaking machine and numerical estimation of its performance on the benchmark problem
本論文は、組合せ最適化問題の解決を目的とした物理実装型シミュレータ「自発的対称性破砕マシン（SSBM）」の小型ベンチマーク系による実験的検証と、大規模問題（K2000）に対する数値シミュレーションを通じて、初期揺らぎの異なる多数の試行から単一の極めて安定した状態を探索できるその有効性を示したものである。
Redirecting counter-moving swarms through collision
この論文は、異なる目標を持つ複数の群れが衝突する際の挙動を解析し、安定した同期速度状態が存在する場合に群れが再方向付けされることを示す枠組みを提案し、その遷移が群れのパラメータにどのように依存するかをシミュレーションと実験で検証したものである。
Hidden geometry and dynamics of complex networks: Spin reversal in nanoassemblies with pairwise and triangle-based interactions
この論文は、単純な対相互作用から三角形に基づく相互作用へと移行するネットワークモデルを用いて、幾何学的フラストレーションがヒステリシスループの形状や自己組織化臨界性を示すバークハウゼンノイズにどのような影響を与えるかを明らかにしたものである。
Effect of hidden geometry and higher-order interactions on the synchronization and hysteresis behaviour of phase oscillators on 5-cliques simplicial assemblies
この論文は、化学親和性パラメータによって制御された 5-クリックスから構成される 4 次元単体複体における隠れた幾何学と高次相互作用が、振動子の同期挙動やヒステリシス特性、および局所的同期群の形成にどのような影響を与えるかを数値的に解明したものである。
A Lyapunov stability proof and a port-Hamiltonian physics-informed neural network for chaotic synchronization in memristive neurons
この論文は、電磁誘導とスイッチ可能なメムリスタ自己接合を備えた 5 次元 Hindmarsh-Rose 神経モデルにおけるカオス同期について、リャプノフ関数とポートハミルトニアン構造に基づく解析的証明を行い、さらにそのハミルトニアンとその変化率をデータから学習しつつ物理構造を保持する初のポートハミルトニアン物理情報ニューラルネットワーク（pH-PINN）を提案するものである。
Two distinct transitions in a population of coupled oscillators with turnover: desynchronization and stochastic oscillation quenching
この論文は、結合とターンオーバーが共存する系において、両者の強さに依存して「脱同期」と「結合とターンオーバーの両方が十分に強い場合にのみ生じる新しい現象である確率的振動停止」という 2 つの異なる遷移が起こることを明らかにしたものである。
Multistability and Control in Ring Networks of Phase Oscillators with Frequency Heterogeneity and Phase Lag
この論文は、自然振動数の不均一性と位相遅れを導入したリング状の位相発振器ネットワークにおいて、異なる波数の同期状態が共存する多安定性を解析し、これらの基底領域の分布特性を明らかにするとともに、特定の同期状態へ系を誘導する制御手法を提案するものである。
Phase reduction of reaction-diffusion systems with delay
離散遅延を伴う反応拡散系に対して、新しい双線形形式に基づく位相縮約法を開発し、数値検証および同期の最適化を通じてその有効性を示した。