Сотрудники института ИТММ открыли новое – «циклопное» – поведение больших сетей связанных элементов

Многие явления нашего мира, например, взаимодействие нейронов головного мозга, могут быть описаны математически как процессы взаимодействия связанных динамических систем, состоящих из большого числа элементов. При моделировании такого взаимодействия для описания ключевых сценариев обычно учитывают только первый порядок связи в силу трудоёмкости теоретического и численного анализа.

Участники коллектива лаборатории динамического хаоса кафедры теории управления и динамики систем института ИТММ:  Вячеслав Муняев,  Максим Болотов,  Лев Смирнов,  Григорий Осипов и  Игорь Белых показали, что при учете старших порядков взаимодействия в связи, в ансамблях связанных элементов может возникать неожиданный динамический режим, названный исследователями «циклопным»: две большие группы элементов равного размера («плечи циклопа») сосуществуют с одиночным уединенным элементом («глазом»).

Продемонстрирована возможность существования циклопных режимов в моделях больших нейронных популяций, описываемых ансамблем тета-нейронов.

Работа опубликована в высокорейтинговом журнале Physical Review Letters (IF=9.161).

V. O. Munyayev, M. I. Bolotov, L. A. Smirnov, G. V. Osipov, and I. Belykh. Cyclops States in Repulsive Kuramoto Networks: The Role of Higher-Order Coupling. Phys. Rev. Lett. 130, 107201 (2023)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.107201