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最优的Newman-Watts网络与遍历网络的同步

王利利 乔成功 唐国宁

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最优的Newman-Watts网络与遍历网络的同步

王利利, 乔成功, 唐国宁

Optimal Newman-Watts networks and synchronization of Ergodic network

Wang Li-Li, Qiao Cheng-Gong, Tang Guo-Ning
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  • 在Hindmarsh-Rose神经元动力系统中研究了Newman-Watts (NW)网络的同步,给出了一些最优同步网络的拓扑结构. 数值结果表明:NW网络的同步能力主要由耦合点在耦合空间的分布决定,耦合点分布均匀的NW网络一般具有较强的同步能力;在给定连边数的情况下,可能存在多个结构不同的最优同步网络,最优同步网络具有最强的同步能力、均匀的度分布和较好的对称性,但是其对称性不一定是最好的. 最优同步网络一般是非规则网络,但在少数情况下,规则网络也有可能是最优同步网络. 提出了一种新的网络——遍历网络,该网络具有最优同步网络的特点和很强的同步能力.
    Synchronization in Newman-Watts (NW) networks is studied in a Hindmarsh-Rose neuron dynamical system. The topological structures of some optimal synchronization networks are given. Numerical simulation results show that the synchronizability of the NW network is mainly determined by the distribution of coupling points in coupling space. The network with even distribution of coupling points generally has the strongest synchronizability. For a given number of edges there may exist some optimal synchronization networks with different topological structures. Optimal synchronization network has the strongest synchronizability, homogeneous degree distribution and better symmetry. However, its symmetry is not necessarily best. In general, optimal synchronization network is an irregular network. However, in the minor cases, the regular network may be an optimal synchronization network. A new type of network, the ergodic network, is introduced in this paper, and it has strong synchronizability as well as the characteristics of the optimal synchronization network.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11165004)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11165004).
    [1]

    Pecora L M, Carroll T L 1990 Phys. Rev. Lett. 64 821

    [2]

    Hossein G N, Asad A, Morteza K 2013 Chin. Phys. B 22 070502

    [3]

    Belousov B P 1958 Ref. Radiats. Med. 145

    [4]

    Li X L, He J B, Lu D R, Wang H L 2002 Chin. J. Chin. Phys. 15 97 (in Chinese) [李学良, 何建波, 鲁道荣, 王华林 2002 化学物理学报 15 97]

    [5]

    Zhang Z Z, Zeng S Y, Tang W Y, Hu J L, Zeng S W, Ning W L, Qiu Y, Wu H S 2012 Chin. Phys. B 21 108701

    [6]

    Li J B, Lu Q C, Gong X W, Gong H Q, Zhang B M, Liang P J 2012 Acta Biophys. Sin. 28 119 (in Chinese) [李静波, 陆钦池, 宫新伟, 龚海庆, 张博明, 梁培基 2012 生物物理学报 28 119]

    [7]

    Chen X J, Qiao C G, Wang L L, Zhou Z W, Tian T T, Tang G N 2013 Acta Phys. Sin. 62 128201 (in Chinese) [陈醒基, 乔成功, 王利利, 周振玮, 田涛涛, 唐国宁 2013 物理学报 62 128201]

    [8]

    Wu W S, Tang G N 2012 Acta Phys. Sin. 61 070505 (in Chinese) [吴望生, 唐国宁 2012 物理学报 61 070505]

    [9]

    Watts D J, Strogatz S H 1998 Nature 393 440

    [10]

    Barabá si A L, Albert R 1999 Science 286 509

    [11]

    Jost J, Joy M P 2001 Phys. Rev. E 65 016201

    [12]

    Wang X F, Chen G 2002 Int. J. Bifurcation Chaos 12 187

    [13]

    Barahona M, Pecora L M 2002 Phys. Rev. Lett. 89 054101

    [14]

    Nishikawa T, Motter A E, Lai Y C, Hoppensteadt F C 2003 Phys. Rev. Lett. 91 014101

    [15]

    Hong H, Kim B J, Choi M Y, Park H 2004 Phys. Rev. E 69 067105

    [16]

    Cohen R, Havlin S 2003 Phys. Rev. Lett. 90 058701

    [17]

    Motter A E, Zhou C, Kurths J 2005 Phys. Rev. Lett. 71 016116

    [18]

    Pastor-Satorras R, Vespignani A 2001 Phys. Rev. Lett. 86 3200

    [19]

    Zhao M, Zhou T, Wang B H, Yan G, Yang H J, Bai W J 2006 Physica A 371 773

    [20]

    McGraw P N, Menzinger M 2005 Phys. Rev. E 72 015101

    [21]

    Pecora L M, Carroll T L 1998 Phys. Rev. Lett. 80 2109

    [22]

    Donetti L, Hurtado P I, Munoz M A 2005 Phys. Rev. Lett. 95 188701

    [23]

    Nishikawa T, Motter A E 2006 Phys. Rev. E 73 065106

    [24]

    Wang B, Tang H W, Xiu Z L, Guo C H 2006 Chin. Phys. Lett. 23 3123

    [25]

    Estrada E, Gago S, Caporossi G 2010 Automatica 46 1835

    [26]

    Newman M E J, Watts D J 1999 Phys. Lett. A 263 341

    [27]

    Hindmarsh J L, Rose R M 1984 Proc. R. Soc. Lond. B 221 87

  • [1]

    Pecora L M, Carroll T L 1990 Phys. Rev. Lett. 64 821

    [2]

    Hossein G N, Asad A, Morteza K 2013 Chin. Phys. B 22 070502

    [3]

    Belousov B P 1958 Ref. Radiats. Med. 145

    [4]

    Li X L, He J B, Lu D R, Wang H L 2002 Chin. J. Chin. Phys. 15 97 (in Chinese) [李学良, 何建波, 鲁道荣, 王华林 2002 化学物理学报 15 97]

    [5]

    Zhang Z Z, Zeng S Y, Tang W Y, Hu J L, Zeng S W, Ning W L, Qiu Y, Wu H S 2012 Chin. Phys. B 21 108701

    [6]

    Li J B, Lu Q C, Gong X W, Gong H Q, Zhang B M, Liang P J 2012 Acta Biophys. Sin. 28 119 (in Chinese) [李静波, 陆钦池, 宫新伟, 龚海庆, 张博明, 梁培基 2012 生物物理学报 28 119]

    [7]

    Chen X J, Qiao C G, Wang L L, Zhou Z W, Tian T T, Tang G N 2013 Acta Phys. Sin. 62 128201 (in Chinese) [陈醒基, 乔成功, 王利利, 周振玮, 田涛涛, 唐国宁 2013 物理学报 62 128201]

    [8]

    Wu W S, Tang G N 2012 Acta Phys. Sin. 61 070505 (in Chinese) [吴望生, 唐国宁 2012 物理学报 61 070505]

    [9]

    Watts D J, Strogatz S H 1998 Nature 393 440

    [10]

    Barabá si A L, Albert R 1999 Science 286 509

    [11]

    Jost J, Joy M P 2001 Phys. Rev. E 65 016201

    [12]

    Wang X F, Chen G 2002 Int. J. Bifurcation Chaos 12 187

    [13]

    Barahona M, Pecora L M 2002 Phys. Rev. Lett. 89 054101

    [14]

    Nishikawa T, Motter A E, Lai Y C, Hoppensteadt F C 2003 Phys. Rev. Lett. 91 014101

    [15]

    Hong H, Kim B J, Choi M Y, Park H 2004 Phys. Rev. E 69 067105

    [16]

    Cohen R, Havlin S 2003 Phys. Rev. Lett. 90 058701

    [17]

    Motter A E, Zhou C, Kurths J 2005 Phys. Rev. Lett. 71 016116

    [18]

    Pastor-Satorras R, Vespignani A 2001 Phys. Rev. Lett. 86 3200

    [19]

    Zhao M, Zhou T, Wang B H, Yan G, Yang H J, Bai W J 2006 Physica A 371 773

    [20]

    McGraw P N, Menzinger M 2005 Phys. Rev. E 72 015101

    [21]

    Pecora L M, Carroll T L 1998 Phys. Rev. Lett. 80 2109

    [22]

    Donetti L, Hurtado P I, Munoz M A 2005 Phys. Rev. Lett. 95 188701

    [23]

    Nishikawa T, Motter A E 2006 Phys. Rev. E 73 065106

    [24]

    Wang B, Tang H W, Xiu Z L, Guo C H 2006 Chin. Phys. Lett. 23 3123

    [25]

    Estrada E, Gago S, Caporossi G 2010 Automatica 46 1835

    [26]

    Newman M E J, Watts D J 1999 Phys. Lett. A 263 341

    [27]

    Hindmarsh J L, Rose R M 1984 Proc. R. Soc. Lond. B 221 87

  • [1] 蔡宗楷, 徐灿, 郑志刚. 高阶耦合相振子系统的同步动力学. 物理学报, 2021, 70(22): 220501. doi: 10.7498/aps.70.20211206
    [2] 王学彬, 徐灿, 郑志刚. 多重耦合振子系统的同步动力学. 物理学报, 2020, 69(17): 170501. doi: 10.7498/aps.69.20200394
    [3] 郑志刚, 翟云, 王学彬, 陈宏斌, 徐灿. 耦合相振子系统同步的序参量理论. 物理学报, 2020, 69(8): 080502. doi: 10.7498/aps.69.20191968
    [4] 舒睿, 陈伟, 肖井华. 多个耦合星型网络的同步优化. 物理学报, 2019, 68(18): 180503. doi: 10.7498/aps.68.20190308
    [5] 黄霞, 徐灿, 孙玉庭, 高健, 郑志刚. 耦合振子系统的多稳态同步分析. 物理学报, 2015, 64(17): 170504. doi: 10.7498/aps.64.170504
    [6] 王培, 刘树堂. 空间交替Julia集的反馈控制与线性广义同步. 物理学报, 2014, 63(6): 060503. doi: 10.7498/aps.63.060503
    [7] 李雨珊, 吕翎, 刘烨, 刘硕, 闫兵兵, 常欢, 周佳楠. 复杂网络时空混沌同步的Backstepping设计. 物理学报, 2013, 62(2): 020513. doi: 10.7498/aps.62.020513
    [8] 梁义, 王兴元. 结点含时滞的具有零和非零时滞耦合的复杂网络混沌同步. 物理学报, 2013, 62(1): 018901. doi: 10.7498/aps.62.018901
    [9] 陈醒基, 田涛涛, 周振玮, 胡一博, 唐国宁. 通过被动介质耦合的两螺旋波的同步. 物理学报, 2012, 61(21): 210509. doi: 10.7498/aps.61.210509
    [10] 胡文, 李俊平, 张弓, 刘文波, 赵广浩. 自调频混沌系统及其调频码耦合同步. 物理学报, 2012, 61(1): 010504. doi: 10.7498/aps.61.010504
    [11] 吴望生, 唐国宁. 不同耦合下混沌神经元网络的同步. 物理学报, 2012, 61(7): 070505. doi: 10.7498/aps.61.070505
    [12] 吕翎, 李钢, 张檬, 李雨珊, 韦琳玲, 于淼. 全局耦合网络的参量辨识与时空混沌同步. 物理学报, 2011, 60(9): 090505. doi: 10.7498/aps.60.090505
    [13] 卞秋香, 姚洪兴. 非线性耦合多重边赋权复杂网络的同步. 物理学报, 2010, 59(5): 3027-3034. doi: 10.7498/aps.59.3027
    [14] 吕翎, 李钢, 商锦玉, 沈娜, 张新, 柳爽, 朱佳博. 最近邻耦合网络的时空混沌同步研究. 物理学报, 2010, 59(9): 5966-5971. doi: 10.7498/aps.59.5966
    [15] 敬晓丹, 吕翎. 非线性耦合完全网络的时空混沌同步. 物理学报, 2009, 58(11): 7539-7543. doi: 10.7498/aps.58.7539
    [16] 戴存礼, 刘曙娥, 田 亮, 施大宁. 推广的失活网络动力学同步优化. 物理学报, 2008, 57(8): 4800-4804. doi: 10.7498/aps.57.4800
    [17] 王占山, 张化光, 王智良. 一类混沌神经网络的全局同步. 物理学报, 2006, 55(6): 2687-2693. doi: 10.7498/aps.55.2687
    [18] 钱 郁, 宋宣玉, 时 伟, 陈光旨, 薛 郁. 可激发介质湍流的耦合同步及控制. 物理学报, 2006, 55(9): 4420-4427. doi: 10.7498/aps.55.4420
    [19] 于洪洁, 刘延柱. 对称非线性耦合混沌系统的同步. 物理学报, 2005, 54(7): 3029-3033. doi: 10.7498/aps.54.3029
    [20] 张旭, 沈柯. 时空混沌的单向耦合同步. 物理学报, 2002, 51(12): 2702-2706. doi: 10.7498/aps.51.2702
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-06
  • 修回日期:  2013-09-27
  • 刊出日期:  2013-12-05

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