复杂网络同步研究

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该文对最近邻耦合网络同步、全局耦合网络同步、星型动力学耦合网络同步及其耦合网络同步的动力学进行了分析.论文的前两章对混沌同步方法及复杂网络研究现状作了较为详尽的综述,这两章是我们具体工作(第三章—第六章)的基石.第三章致力于对最近邻耦合网络同步的研究,得出了其达到同步时所需要的条件,并且做出了最大非零本征值λ<,1>与节点数N之间的函数关系曲线,发现随着节点数的不断增加,λ<,1>不断增大,最终趋于零,即网络最终失去同步;并且耦合强度对网络的同步有一定的影响;从曲线的走向来看随着节点数的增加,网络越来越不容易达到同步.第四章对全局耦合网络同步进行了研究.以Lorenz系统为例,将其混沌吸引子视为网络节点.通过对具有少数节点的网络同步进行研究,从而推广到多个节点的网络,发现通过网络节点彼此间的相互耦合,只要在一定的耦合强度下,无论网络有多大,整个网络都能达到同步.第五章针对星型动力学耦合网络的同步进行了分析,仍以Lorenz系统为例,讨论了其在星型动力学耦合网络中的同步,不但进行了理论分析,而且得出了其在星型耦合网络模型中达到同步所需的条件,同时发现当耦合强度大于某一临界耦合强度时,系统便达到同步,其同步所需的耦合强度与星型动力学耦合网络大小无关.第六章对耦合网络同步的动力学进行了分析.仍然以Lorenz系统为例,将其混沌吸引子视为网络节点.采用的方法是通过对具有两、三个节点的单变量耦合与多变量耦合网络同步进行研究,然后采用数值模拟,作出李雅谱诺夫指数谱,发现多变量耦合网络达到同步时所需的临界耦合强度远远小于单变量耦合网络达到同步时所需的临界耦合强度,即多变量耦合网络比单变量耦合网络更容易达到同步.
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