Simple mathematical model for a pairing-induced motion of active and passive particles
该论文提出并分析了描述活性与被动粒子通过弹簧耦合产生配对诱导运动的二维数学模型,揭示了自推进强度如何决定系统呈现直线、圆周或蛇形运动模式的分岔行为。
25 篇论文
该论文提出并分析了描述活性与被动粒子通过弹簧耦合产生配对诱导运动的二维数学模型,揭示了自推进强度如何决定系统呈现直线、圆周或蛇形运动模式的分岔行为。
该研究通过数值模拟与物理实验,证实了两个耦合的相同混沌洛伦兹振子在未达到完全同步的超混沌区域(伴随间歇性)时,能够同时表现出确定性相干共振与反相干共振现象。
这篇综述的第一部分系统梳理了从酶促反应到生物体表现等不同尺度下描述生物温度响应的唯象模型与微观模型,探讨了各类函数形式及其定义的操作参数,并指出微观模型在捕捉协同效应方面的局限性,同时预告第二部分将深入分析系统级温度响应曲线如何由众多基础反应相互作用而产生。
本文作为系列第二部分,在回顾前作的基础上,重点探讨了通过确定性动力学与随机框架等网络级机制,如何将单个反应的阿伦尼乌斯温度依赖性转化为系统层面的非阿伦尼乌斯标度、热极限及温度补偿等涌现动态,从而为理解生物系统的鲁棒性、扰动响应及进化约束提供了从经验曲线到分子组织的机制性桥梁。
该论文提出了名为 GradNet 的基于梯度的 AI 优化框架,通过将网络拓扑视为可微对象,在资源约束下自动设计出能优化同步、社会动态及量子纠缠等功能的网络架构,从而揭示了网络结构如何从功能目标与约束中自发涌现。
该论文提出了一种名为“伪相干”的新机制,表明在不含固有振荡器且线性稳定的随机系统中,非正规矩阵的赝谱放大效应可驱动间歇性的集体时间组织,从而在不依赖传统同步或分岔的情况下产生类似振荡的集体动力学行为。
本文提出了一种将经典 Kuramoto 模型推广至 d 维单位球面并引入矩阵加权耦合网络的新框架,通过主稳定性函数方法推导了全局同步的必要条件,并证明了在任意连通网络上,只要频率矩阵一致且满足网络相干性条件,同步解在任意正耦合强度下均是局部稳定的。
该研究通过一维模型和数值模拟,分析了受局部樟脑源扰动的自驱动樟脑圆盘的运动特性,揭示了其速度在接近与远离扰动源时表现出的显著不对称性,并推导了弱扰动下的解析解。
该论文通过建立结合个体收益、制度惩罚与社会制裁的数学模型,揭示了社会规则遵守行为在正反馈下呈现类似一级相变的双稳态特征,而在负反馈下则表现为连续相变,从而解释了社会秩序在制度薄弱时的脆弱性并提出了促进合规的路径。
该论文提出了一种无需依赖网络对称性假设的方法,通过奇函数动力学系统的对称破缺机制,揭示了复杂网络中由耦合强度和群间权重决定的、包含活跃与不活跃簇共存的动力学诱导同步模式及其稳定性。
该研究通过引入相位滞后参数,揭示了脉冲耦合自适应 Winfree 网络中由赫布学习规则驱动的丰富集体动力学行为,首次报道了无需外部强迫即可自发产生的同步、波包及混合态,并借助三种非相干性度量与解析稳定性分析,系统刻画了这些自组织状态及其相变机制。
本文研究了自适应摆网络中相位滞后与不同学习规则(赫布型与脉冲时序依赖可塑性)的相互作用,发现纯相位滞后参数变化即可在无延迟、无外部扰动的对称系统中自发诱导孤子态,并系统揭示了多种集体动力学模式及多稳态转变机制。
本文报告了自发对称破缺机(SSBM)在小规模基准系统上的实验验证结果,并通过针对大规模基准问题的数值模拟,证实了该物理模拟器凭借独特原理在探索单一极稳态方面优于其他模拟器的潜力。
本文建立了一个研究反向移动多群体碰撞的框架,证明了当多群体复合体存在稳定的同步速度状态时,碰撞后会发生群体重定向,并揭示了散射与重定向转变如何随群体参数在不同场景下标度变化。
本文利用几何自组装模型构建了包含三角形团簇的纳米网络,研究了在反铁磁相互作用下从成对作用向三角形基相互作用转变过程中的自旋翻转动力学,揭示了网络几何结构如何通过调节相互作用平衡来改变磁滞回线形状,并在无磁无序条件下诱导出具有自组织临界性的巴克豪森噪声。
该研究通过数值模拟揭示了在具有不同谱维数的 5-团单纯复形上,隐藏几何结构、高阶相互作用及化学亲和力参数如何共同影响相位振荡器的同步行为与滞后回线特征,并导致局部同步群阻碍全局同步的模式。
本文针对含电磁感应和开关忆阻自突触的五维 Hindmarsh-Rose 神经元模型,通过推导横截误差系统建立了基于 Lyapunov 函数的渐近与实用稳定性充分条件,利用 Helmholtz 分解构建了同步哈密顿量,并首次提出了一种能保持保守/耗散结构、从数据中学习同步哈密顿量及其变化率的端口哈密顿物理信息神经网络(pH-PINN)。
该论文研究了具有组分更新(turnover)的耦合振子系统,揭示了耦合强度与更新速率共同作用下发生的去同步化以及需要两者均足够强烈才会出现的随机振荡淬灭这两种截然不同的相变。
本文通过数值分析揭示了频率非均匀性和相位滞后对环形相位振子网络多稳态吸引域分布的影响,并提出了一种利用这些参数将系统引导至特定波数同步态的控制方法。
本文针对具有离散时滞的反应扩散系统,基于无限维系统的相位约化理论发展了一种包含双线性形式的相位约化方法,通过求解伴随方程获得相位敏感性函数,并在数值上验证了该方法在优化同步稳定性方面的有效性。