Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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

Для цитирования:

Sosnovtseva O. V., Postnov D. E., Fomin A. I. Noise-induced spatial structures in excitable media [Сосновцева О. В., Постнов Д. Э., Фомин А. И. Образование индуцированных шумом пространственных структур в возбудимых средах] // Известия вузов. ПНД. 2002. Т. 10, вып. 3. С. 125-136. DOI: 10.18500/0869-6632-2002-10-3-125-136

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF and_2002-3_sosnovtseva_etal.pdf
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
английский
Рубрика: 
Автоволны. Самоорганизация
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
537.86 631.373
DOI: 
10.18500/0869-6632-2002-10-3-125-136

Noise-induced spatial structures in excitable media
[Образование индуцированных шумом пространственных структур в возбудимых средах]

Авторы: 
Сосновцева Ольга Владимировна, Датский технический университет
Постнов Дмитрий Энгелевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Фомин Антон Игоревич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Аннотация: 

Исследуется образование когерентных структур в популяции возбудимых систем, находящихся под воздействием шума. Показано‚ что однородные одномерные решетки с хотя бы одним «вырожденным» элементом демонстрируют индуцированные шумом волны зажигания, степень упорядоченности которых имеет максимум при некоторой оптимальной интенсивности шума. При случайном разбросе параметров одномерного массива, ответственных за возбуждение и силу взаимодействия элементов, наблюдается эффект кластерной синхронизации индуцированных шумом колебаний.

Ключевые слова: 
-
Благодарности: 
Эта работа была частично поддержана грантом CRDF (REC-006), грантом RFBR (01-02-16709). О.С. также благодарит грант INTAS (YSF 01/1-0023).
Список источников: 
  1. Shibata M., Bures J. Optimum topographical conditions for reverberating cortical spreading depression in rats // J. Neurobiol. 1974. Vol. 5. P.107.
  2. Winfree A.T. Sudden cardiac death: A problem in topology // Sci. Amer. 1983. Vol. 248. P. 144.
  3. Murray D. Mathematical Biology. Berlin: Springer-Verlag, 1989.
  4. Romanovsky Yu.M., Stepanova N.V., Chernavsky D.S. Mathematical Models in Biophysics. M: Nauka, 1975 (in Russian).
  5. Keener J., Sneyd J. Mathematical Physiology. New York: Springer, 1998.
  6. Russel D.E., Wilkens L.A., Moss Е. Use оf behavioral stochastic resonance by paddlefish for feeding // Nature 1999. Vol. 402. P. 291.
  7. Neiman A., Pei X., Russell D., Wojtenek W., Wilkens L., Moss F., Braun H.A., Huber M.T., Voigt K. Synchronization of the noise electrosensitive cells in the paddlefish // Phys. Rev. Lett. 1999. Vol. 82. P. 660.
  8. Gang H., Ditzinger T., Ning C.Z., Haken H. Stochastic resonance without external periodic force // Phys. Rev. Lett. 1993. Vol. 71. P. 807.
  9. Neiman А., Saparin P.I, Stone L. Coherence resonance аt noisy precursors оf bifurcations in nonlinear systems // Phys. Rev. Е. 1997. Vol. 56. P. 270.
  10. Pikovsky A.S., Kurths J. Coherence resonance in a noise driven excitable system // Phys. Rev. Lett. 1997. Vol. 78. Р. 775.
  11. Postnov D.E., Han S.K., Yim T., Sosnovtseva О.V. Experimental observation оf coherence resonance in cascaded excitable systems // Phys. Rev. Е. 1999. Vol. 59. P. 3791.
  12. Наn S.K., Yim T., Postnov D.E., Sosnovtseva O.V. Interacting coherence resonance oscillators // Phys. Rev. Lett. 1999. Vol. 83. P. 1771.
  13. Postnov D.E., Setsinsky D.V., Sosnovtseva O.V. Stochastic synchronization and the growth in regularity оf thе noise-induced oscillations // Tech. Phys. Lett. 2001. Vol. 27. Р. 49.
  14. Haken H. Principles оf Brain Functioning. Berlin: Springer-Verlag, 1996.
  15. Ermentrout G.B., Kopell N. Frequency plateus in a chain of weakly coupled oscillators // SIAM J. Math. Ann. 1984. Vol. 15. P. 215.
  16. Osipov G.V., Sushchik M.M. Synchronized clusters and multistability in arrays of oscillators with different natural frequencies // Phys. Rev. Е. 1998. Vol. 58. Р. 7198.
  17. Manrubia S.C., Mikhailov A.S. Mutual synchronization and clustering in randomly coupled chaotic dynamical networks // Phys. Rev. Е. 1999. Vol. 60. P. 1579.
  18. Nekorkin V.I., Makarov V.A., Velarde M.G. Clustering and phase resetting in а chain оf bistable nonisochronous oscillators // Phys. Rev. Е. 1998. Vol. 58. P. 5742.
  19. Vadivasova T.E., Strelkova G.I., Anishchenko V.S. Phase - frequency synchronization in а chain оf periodic oscillators in the presence оf noise and harmonic forcings // Phys. Rev. E. 2001. Vol. 63. P. 036225(1-8).
  20. FitzHugh R. Impulses and physiological states in theoretical models of nerve membrane // Biophysical Journal. 1961. Vol. 1. P.445.
  21. Mosekilde E., Maistrenko Yu., Postnov D. Chaotic Synchronization: Applications to Living Systems - Singapore: World Scientific, 2002.
  22. Neiman A., Schimansky-Geier L., Cornell-Bell A., Moss F. Noise-enhanced phase synchronization in excitable media // Phys. Rev. Lett. 1999. Vol. 83. P. 4896.
  23. Hu B., Zhou С. Phase synchronization in coupled nonidentical excitable systems and array-enhanced coherence resonance // Phys. Rev. Е. 2000. Vol. 61. P.R1001.
  24. Malakhov A.N. Fluctuations in Autooscillatory Systems. M.: Nauka, 1968.
  25. Stratonovich R.L. Topics in the Theory of the Random Noise. New York: Gordon and Breach Science Publisher, 1981.
Поступила в редакцию: 
13.05.2002
Принята к публикации: 
20.06.2002
Опубликована онлайн: 
12.01.2024
Опубликована: 
30.09.2002
  • 145 просмотров