А.В. Слепнев, Т.Е. Вадивасова. Два вида автоколебаний в активной среде с периодическими граничными условиями. Нелинейная динамика, 2012, т.8, №3, с. 497-505

Аннотация

Исследуется модель активной среды с периодическими граничными условиями, элементарная ячейка которой представляет собой осциллятор Фицхью–Нагумо. В зависимости от значений параметров элемент среды может находиться либо в автоколебательном, либо в возбудимом режиме. И в том, и в другом случае во всех точках среды наблюдаются незатухающие колебания, однако причины их возникновения различны. В первом случае каждая ячейка сама является автогенератором, во втором — колебания возникают благодаря обратной связи, обеспечиваемой периодическими граничными условиями. В обоих случаях наблюдается явление мультистабильности. Проведен сравнительный анализ двух указанных видов автоколебательных режимов, реализуемых в активной среде. Показано, что зависимости характеристик автоколебаний от параметров системы в двух исследуемых случаях значительно отличаются друг от друга. Для некоторых мод установлен бифуркационный характер перехода от одного режима ячейки к другому, сопровождающийся скачкообразным изменением периода колебаний и фазовой скорости бегущих волн при вариации управляющего параметра. Рассмотрено влияние пространственно некоррелированного шума на поведение активной среды. Построена зависимость среднего периода колебаний от интенсивности шума для двух режимов динамики элементарной ячейки.

Ключевые слова: активная среда, система Фицхью–Нагумо, пространственные структуры, мультистабильность, шумовое воздействие.

Полнотекстовая версия PDF (5548 Kb)

A.V. Slepnev, T.E. Vadivasova. Two kinds of auto-oscillations in active medium with periodical border conditions. Rus. J. Nonlin. Dyn., 2012, V.8, №3, p. 497-505

Abstract

The model of an active medium with periodical boundary conditions is studied. The elementary cell is chosen to be FitzHugh–Nagumo oscillator. According to the values of parameters the elementary cell is able to be either in self-sustained regime or in excitable one. In both cases there are sustained oscillations in each elementary cell of the medium, but the causes of its initiation are different. In case of the former each cell in itself is auto-oscillator, in case of the latter the oscillations appear because of feedback which is provided by the periodical boundary conditions. In both cases the phenomenon of multistability is observed. The comparative analysis of the regimes mentioned above is carried out. There are shown that the dependencies of oscillations characteristics from the system parameters in either cases significantly differ from one another. The bifurcational type of the transition from one cell regime to another is ascertained for some modes. The influence of spatial-uncorrelated noise on the active medium behavior is considered. The average period of oscillations versus noise intensity relation is obtained.

Keywords: active medium, FitzHugh–Nagumo system, spatial structures, multistability, noise influence.

На главную страницу   Написать письмо   Карта сайта