TÃtulo : |
Delay Controlled Partial Synchronization in Complex Networks |
Tipo de documento: |
documento electrónico |
Autores: |
Sawicki, Jakub, |
Mención de edición: |
1 ed. |
Editorial: |
[s.l.] : Springer |
Fecha de publicación: |
2019 |
Número de páginas: |
XV, 166 p. |
ISBN/ISSN/DL: |
978-3-030-34076-6 |
Nota general: |
Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. |
Idioma : |
Inglés (eng) |
Palabras clave: |
TeorÃa de grafos Neurociencias Acústica teorÃa del sistema ingenierÃa acústica Neurociencia Sistemas complejos |
Clasificación: |
511.5 |
Resumen: |
El foco de esta tesis son los fenómenos de sincronización en redes y su control intrÃnseco a través del retardo de tiempo, que es omnipresente en sistemas del mundo real que van desde la fÃsica y la acústica hasta la neurociencia y la ingenierÃa. Encontramos sincronización en todas partes y puede ser un mecanismo útil o perjudicial. En la primera parte, después de un estudio de redes y sistemas no lineales complejos, mostramos que un sistema aparentemente simple de dos tubos de órgano da origen a escenarios complejos de bifurcación y sincronización. Al pasar de un sistema de dos osciladores a un anillo de osciladores, nos encontramos con el fenómeno intrigante de los estados quiméricos, que son patrones de sincronÃa parcial con dominios coexistentes de dinámica sincronizada y desincronizada. Durante más de una década, los cientÃficos han intentado resolver el enigma de esta ruptura espontánea de la simetrÃa que surge en redes de elementos idénticos. Proporcionamos un análisis de las condiciones iniciales y ampliamos nuestro modelo agregando retardo de tiempo y conectividades fractales. En la segunda parte, investigamos patrones de sincronización parcial en una red neuronal y explicamos la asimetrÃa dinámica que surge de la estructura hemisférica del cerebro humano. Se prestará especial atención al novedoso escenario de sincronización parcial de retransmisiones en redes multiplex. Estas redes permiten la sincronización de los dominios coherentes de los estados de quimera a través de una capa remota, mientras que los dominios incoherentes permanecen desincronizados. El marco teórico se demuestra con diferentes modelos genéricos. . |
Nota de contenido: |
Introduction -- Complex Systems -- Part 1: Single-Layer Systems -- Two Coupled Oscillators -- Chimeras in Net Works Without Delay -- Interplay Of Delay and Fractal Topology -- Part 2: Multilayer Systems -- Partial Synchronization in 2-Community Networks -- Multiplex Networks -- Conclusion. |
Tipo de medio : |
Computadora |
Summary : |
The focus of this thesis are synchronization phenomena in networks and their intrinsic control through time delay, which is ubiquitous in real-world systems ranging from physics and acoustics to neuroscience and engineering. We encounter synchronization everywhere and it can be either a helpful or a detrimental mechanism. In the first part, after a survey of complex nonlinear systems and networks, we show that a seemingly simple system of two organ pipes gives birth to complex bifurcation and synchronization scenarios. Going from a 2-oscillator system to a ring of oscillators, we encounter the intriguing phenomenon of chimera states which are partial synchrony patterns with coexisting domains of synchronized and desynchronized dynamics. For more than a decade scientist have tried to solve the puzzle of this spontaneous symmetry-breaking emerging in networks of identical elements. We provide an analysis of initial conditions and extend our model by the addition of time delay and fractalconnectivities. In the second part, we investigate partial synchronization patterns in a neuronal network and explain dynamical asymmetry arising from the hemispheric structure of the human brain. A particular focus is on the novel scenario of partial relay synchronization in multiplex networks. Such networks allow for synchronization of the coherent domains of chimera states via a remote layer, whereas the incoherent domains remain desynchronized. The theoretical framework is demonstrated with different generic models. . |
Enlace de acceso : |
https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...] |
Delay Controlled Partial Synchronization in Complex Networks [documento electrónico] / Sawicki, Jakub, . - 1 ed. . - [s.l.] : Springer, 2019 . - XV, 166 p. ISBN : 978-3-030-34076-6 Libro disponible en la plataforma SpringerLink. Descarga y lectura en formatos PDF, HTML y ePub. Descarga completa o por capítulos. Idioma : Inglés ( eng)
Palabras clave: |
TeorÃa de grafos Neurociencias Acústica teorÃa del sistema ingenierÃa acústica Neurociencia Sistemas complejos |
Clasificación: |
511.5 |
Resumen: |
El foco de esta tesis son los fenómenos de sincronización en redes y su control intrÃnseco a través del retardo de tiempo, que es omnipresente en sistemas del mundo real que van desde la fÃsica y la acústica hasta la neurociencia y la ingenierÃa. Encontramos sincronización en todas partes y puede ser un mecanismo útil o perjudicial. En la primera parte, después de un estudio de redes y sistemas no lineales complejos, mostramos que un sistema aparentemente simple de dos tubos de órgano da origen a escenarios complejos de bifurcación y sincronización. Al pasar de un sistema de dos osciladores a un anillo de osciladores, nos encontramos con el fenómeno intrigante de los estados quiméricos, que son patrones de sincronÃa parcial con dominios coexistentes de dinámica sincronizada y desincronizada. Durante más de una década, los cientÃficos han intentado resolver el enigma de esta ruptura espontánea de la simetrÃa que surge en redes de elementos idénticos. Proporcionamos un análisis de las condiciones iniciales y ampliamos nuestro modelo agregando retardo de tiempo y conectividades fractales. En la segunda parte, investigamos patrones de sincronización parcial en una red neuronal y explicamos la asimetrÃa dinámica que surge de la estructura hemisférica del cerebro humano. Se prestará especial atención al novedoso escenario de sincronización parcial de retransmisiones en redes multiplex. Estas redes permiten la sincronización de los dominios coherentes de los estados de quimera a través de una capa remota, mientras que los dominios incoherentes permanecen desincronizados. El marco teórico se demuestra con diferentes modelos genéricos. . |
Nota de contenido: |
Introduction -- Complex Systems -- Part 1: Single-Layer Systems -- Two Coupled Oscillators -- Chimeras in Net Works Without Delay -- Interplay Of Delay and Fractal Topology -- Part 2: Multilayer Systems -- Partial Synchronization in 2-Community Networks -- Multiplex Networks -- Conclusion. |
Tipo de medio : |
Computadora |
Summary : |
The focus of this thesis are synchronization phenomena in networks and their intrinsic control through time delay, which is ubiquitous in real-world systems ranging from physics and acoustics to neuroscience and engineering. We encounter synchronization everywhere and it can be either a helpful or a detrimental mechanism. In the first part, after a survey of complex nonlinear systems and networks, we show that a seemingly simple system of two organ pipes gives birth to complex bifurcation and synchronization scenarios. Going from a 2-oscillator system to a ring of oscillators, we encounter the intriguing phenomenon of chimera states which are partial synchrony patterns with coexisting domains of synchronized and desynchronized dynamics. For more than a decade scientist have tried to solve the puzzle of this spontaneous symmetry-breaking emerging in networks of identical elements. We provide an analysis of initial conditions and extend our model by the addition of time delay and fractalconnectivities. In the second part, we investigate partial synchronization patterns in a neuronal network and explain dynamical asymmetry arising from the hemispheric structure of the human brain. A particular focus is on the novel scenario of partial relay synchronization in multiplex networks. Such networks allow for synchronization of the coherent domains of chimera states via a remote layer, whereas the incoherent domains remain desynchronized. The theoretical framework is demonstrated with different generic models. . |
Enlace de acceso : |
https://link-springer-com.biblioproxy.umanizales.edu.co/referencework/10.1007/97 [...] |
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