びまん性の動的ネットワークと慣性効果の振動消光

自立した振動は、神経ネットワーク、心臓のダイナミクス、概日リズムなど、さまざまな物理的および生物学的システムにとって遍在的であり、基本的に重要です。この作業では、「慣性」効果を含む拡散的に結合した動的ネットワークの振動消光が分析されます。拡散的に結合した1次振動システムに慣性を追加することにより、小さな慣性でさえ、振動消光の開始を根絶できることを明らかにします。巨大な振動が非常に劣化し、慣性なしでは対応するモデルでも完全に失われる多様な消光シナリオを広範囲に調べることにより、振動の消光を根絶する際の慣性の一般性を統合します。慣性の存在は、カップリング機能を調整する必要のない振動消光の開始を根絶するための追加スキームとして機能します。我々の調査結果は、システムの慣性が、結合した動的ネットワークでの振動消光に対するイネーブラーであり、これが複雑な結合システムにおけるリズミカルな行動の出現を振幅の自由度を理解するのに役立つことを暗示しています。

Self-sustained oscillations are ubiquitous and of fundamental importance for a variety of physical and biological systems including neural networks, cardiac dynamics, and circadian rhythms. In this work, oscillation quenching in diffusively coupled dynamical networks including "inertial" effects is analyzed. By adding inertia to diffusively coupled first-order oscillatory systems, we uncover that even small inertia is capable of eradicating the onset of oscillation quenching. We consolidate the generality of inertia in eradicating oscillation quenching by extensively examining diverse quenching scenarios, where macroscopic oscillations are extremely deteriorated and even completely lost in the corresponding models without inertia. The presence of inertia serves as an additional scheme to eradicate the onset of oscillation quenching, which does not need to tailor the coupling functions. Our findings imply that inertia of a system is an enabler against oscillation quenching in coupled dynamical networks, which, in turn, is helpful for understanding the emergence of rhythmic behaviors in complex coupled systems with amplitude degree of freedom.