复杂网络同步中的不连续相变:从动态耦合到高阶交互

报告题目:复杂网络同步中的不连续相变:从动态耦合到高阶交互

报告人:戴乡锋 博士(西北工业大学)

报告时间:2024年1月4日(周四)下午5:00

报告地点:光电所207会议室

报告摘要:  

同步是指多个动态单元通过相互作用形成的步调一致共同演化现象,在工程、物理和生物等领域有着广泛的研究和应用,例如对供应链、电力系统和生物节律的分析。在对同步的研究中,非同步与同步转变中发生的不连续相变现象(表现为微弱的参数扰动造成同步状态的剧烈变化)对应了现实世界中的众多突发现象,如生产过程停滞、电力系统失效、癫痫患者发作等等。探究这种不连续相变的成因从而对其进行调控使之更好地为人类服务具有极强的现实意义。复杂网络上的Kuramoto模型是用于探索同步中不连续相变现象的经典模型,但相关研究往往受限于静态的个体行为和低阶的交互结构,这种局限性涉及到复杂网络的两个核心组成部分:节点和连边,从而对不连续相变的深入理解造成了限制。实际上,系统内个体间的耦合关系往往呈现动态性和高阶性,对它们的描述不可避免地需要超越经典网络中静态低阶的表示方法。为此,我们展开了对动态耦合和高阶交互下复杂网络上Kuramoto模型的研究,发现了一系列不连续相变现象和伴随的多稳态和宏观振荡态,揭示了其背后的形成机制,并发现了动态耦合和高阶交互之间的内在联系,为理解进而调控真实系统中的突发现象提供了理论指导与技术支持。