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講演抄録/キーワード
講演名 2018-08-01 14:00
[招待講演]ネットワーク結合力学系の集団リズムの位相記述と同期現象
中尾裕也東工大
抄録 (和) 相互作用する動的な素子からなるネットワークの示す集団リズムは、心臓の拍動や同期した電力系統のように、実世界において重要な機能的役割を果たすことがしばしばある。一般にそのようなネットワークは高次元の非線形力学系としてモデル化される。ネットワークの集団リズムがこの力学系のリミットサイクル軌道に対応する場合には、軌道に沿って導入した集団位相に着目して、集団リズムを一次元のシンプルな位相方程式で縮約記述することができ、解析が容易になる。本講演では、従来の低次元の非線形振動子に対する位相縮約法を、動的な素子からなる任意のネットワーク結合力学系に拡張できることを示す。特に、与えられた摂動に対する系の集団位相の線形応答特性を特徴づける位相感受関数の従う結合随伴方程式を導出する。例として、FitzHugh-南雲モデルに従う振動性素子と興奮性素子が混在するネットワーク結合力学系の集団リズムを扱い、周期入力によるネットワークの引き込み同期とその最適化や、複数のネットワーク間の相互結合や共通ノイズ同期などについて考察する。 
(英) Collective rhythms in networks of coupled dynamical elements often play important functional roles in real-world systems, such as beating hearts and synchronized power grids. Such networks are generally described by high-dimensional nonlinear dynamical systems. When the collective rhythm of the network corresponds to a limit-cycle orbit of the underlying dynamical system, a collective phase can be introduced along the limit-cycle orbit and the collective rhythm of the network can be described using a simple one-dimensional phase equation. In this talk, it is shown that the conventional phase reduction theory for low-dimensional nonlinear oscillators can be generalized to networks of coupled dynamical systems, where individual characteristics of the elements can be heterogeneous and the topology of the network can be arbitrary. In particular, a set of coupled adjoint equations governing the phase sensitivity functions, which characterize linear response property of the collective phase to applied perturbations, is derived. As an example, collective oscillations in a network of FitzHugh-Nagumo elements with both oscillatory and excitatory characteristics are considered and their synchronization properties, such as entrainment to a periodic input, and mutual synchronization between networks due to inter-network coupling or common noise, are analyzed.
キーワード (和) ネットワーク結合力学系 / 集団振動 / 同期現象 / 位相縮約 / / / /  
(英) Networks of coupled dynamical systems / collective oscillations / synchronization / phase reduction / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 118, no. 168, CCS2018-25, pp. 1-6, 2018年8月.
資料番号 CCS2018-25 
発行日 2018-07-25 (CCS, IN) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 IN CCS  
開催期間 2018-08-01 - 2018-08-02 
開催地(和) きたゆざわ 森のソラニワ 
開催地(英) Kitayuzawa Mori-no-Soraniwa 
テーマ(和) ネットワークの科学、次世代・新世代・将来ネットワーク 、クラウド/SDN/仮想化、コンテンツ配信・流通、及び一般
※ 1日目夜にNetSci研、CCS研、ASN研、IN研併催による第2種研究会(ナイトセッション)を予定しております。宿泊等含め、詳細はこちらをご参照ください。 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 CCS 
会議コード 2018-08-IN-CCS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ネットワーク結合力学系の集団リズムの位相記述と同期現象 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Phase description and synchronization of collective rhythms in networks of coupled dynamical systems 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) ネットワーク結合力学系 / Networks of coupled dynamical systems  
キーワード(2)(和/英) 集団振動 / collective oscillations  
キーワード(3)(和/英) 同期現象 / synchronization  
キーワード(4)(和/英) 位相縮約 / phase reduction  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 中尾 裕也 / Hiroya Nakao / ナカオ ヒロヤ
第1著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech.)
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講演者
発表日時 2018-08-01 14:00:00 
発表時間 50 
申込先研究会 CCS 
資料番号 IEICE-CCS2018-25,IEICE-IN2018-12 
巻番号(vol) IEICE-118 
号番号(no) no.168(CCS), no.169(IN) 
ページ範囲 pp.1-6 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-CCS-2018-07-25,IEICE-IN-2018-07-25 


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