Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Для цитирования:

Некоркин В. И., Казанцев В. Б., Веларде М. Г. Динамическое копирование в многослойных бистабильных решетках // Известия вузов. ПНД. 1997. Т. 5, вып. 5. С. 56-68. DOI: 10.18500/0869-6632-1997-5-5-56-68

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.373.1

Динамическое копирование в многослойных бистабильных решетках

Авторы: 
Некоркин Владимир Исаакович, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Казанцев Виктор Борисович, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Веларде Мануэль Гарсия, Университет Экс-Марсель
Аннотация: 

В работе изучается динамика взаимодействующих квадратных решеток, состоящих из автоколебательных элементов с жестким режимом возбуждения. На фазовой плоскости каждого элемента существует устойчивое состояние равновесия и предельный цикл. Элементы объединяются в решетку с помощью «диффузионной» связи. Обнаружено, что при объединении таких решеток в многослойную систему последняя способна осуществлять функцию динамического копирования (воспроизведения) форм заданного регулярного образа (стимула). Это означает, что образ, в виде стационарной амплитудной структуры, существующий в одном из слоев, достаточно точно копируется в остальных слоях, амплитуды которых изначально были распределены беспорядочно. Дается объяснение этого феномена с точки зрения нелинейной динамики. Исследуется устойчивость процесса копирования по отношению к малым внешним шумам в системе.

Ключевые слова: 
Благодарности: 
Работа поддержана грантом РФФИ (проект 97-02-16550), программой «Соросовские аспиранты» и DGI-CYT (Испания) — грант РВ93-81.
Список источников: 
  1. Crick Е. Life Itself. Its Origin and Nature. N.Y.: Simon and Schuster; 1981. 192 p.
  2. Nicolis G, Prigozhin I. Self—Organization in Nonequilibrium Systems. N.Y.: Wiley; 1977. 491 p.
  3. Haken H. Synergetics. Berlin: Springer; 1983. 390 p. DOI: 10.1007/978-3-642-88338-5.
  4. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М.: Мир, 1991.
  5. Bendall DS, editor. Evolution from Molecules to Men. Cambridge: Cambridge University Press; 1983. 607 p.
  6. Nekorkin VI, Kazantsev VB, Velarde MG. Mutual synchronization оf two lattices оf bistable elements. Phys. Lett. А. 1997;236(5-6):505-512. DOI: 10.1016/S0375-9601(97)00790-1.
  7. Velarde MG, Nekorkin VI, Kazantsev VB, Ross J. The emergence оf form by replication. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997;94(10):5024-5027. DOI: 10.1073/pnas.94.10.5024.
  8. Nekorkin VI, Kazantsev VB, Rabinovich MI, Velarde MG. Controlled disordered patterns and information transfer between coupled neural lattices with oscillatory states. Phys. Rev. Е. 1998;57(3):3344-3351. DOI: 10.1103/PhysRevE.57.3344.
  9. Nekorkin VI, Kazantsev VB, Velarde MG. Patterns and waves in interacting lattice bistable systems. In: Proceedings 5th Int. Specialist Workshop Nonlinear Dynamics оf Electronic Systems. 26-27 June 1997, Moscow, Russia. P. 324.
  10. Nekorkin VI, Makarov VA. Spatial chaos in а chain оf coupled bistable oscillators. Phys. Rev. Lett. 1995;74(24):4819-4822. DOI: 10.1103/PhysRevLett.74.4819.
  11. Nekorkin VI, Makarov VA, Kazantsev VB, Velarde MG. Spatial disorder and pattern formation in lattices оf coupled bistable elements. Physica D. 1997;100(3-4):330-342. DOI: 10.1016/s0167-2789(96)00202-3.
  12. Рабинович M.И., Фабрикант A.Л., Цимринг Л.Ш. Конечномерный пространственный беспорядок // УФН. 1992. Т. 162, № 8.
  13. Анищенко B.C. Сложные колебания в простых системах, М.: Наука, 1990. 312 с.
  14. Manella R. Computer experiments in nonlinear stochastic physics. In: Moss F, editor. Noise in Nonlinear Dynamical Systems. Cambridge: Cambridge University Press; 1989. P. 189-221.
  15. Жаботинский А.М. Концентрационные автоколебания. M.: Наука, 1974.
  16. Абарбанель Г.Д.И., Рабинович M.И., Селверстон A.И., Баженов M.B., Хуэрта Р., Сущик M.M., Рубчинский Л.Л. Синхронизация в нейронных ансамблях // УФН. 1996. Т. 166. № 3.
  17. Afraimovich VS, Nekorkin VI, Osipov GV, Shalfeev VD. Stability, Structures and Chaos in Nonlinear Synchromization Networks. Singapore: World Scientific; 1995. 260 p. DOI: 10.1142/2412.
  18. Erneux T, Nicolis G. Propagating waves in discrete bistable reaction—diffusion systems. Physica D. 1993;67(1-3):237-244. DOI: 10.1016/0167-2789(93)90208-I.
  19. Mackay RS, Sepulchre J—A. Multistability in networks of weakly coupled bistable units. Physica D. 1995;82(3):243-254. DOI: 10.1016/0167-2789(94)00243-J.
  20. Defontaines A—D, Pomeau Y, Rostand В. Chain of coupled bistable oscillators: A model. Physica D. 1990;46(2):201-216. DOI: 10.1016/0167-2789(90)90036-O.
  21. Макаров B.A., Некоркин В.И. Пространственно-временная динамика цепочки автоколебательных элементов // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1994. T. 2, № 2, С. 3.
Поступила в редакцию: 
30.07.1997
Принята к публикации: 
21.10.1997
Опубликована: 
17.12.1997