复杂网络上的同步斑图

作为非线性时空系统中特有的现象,动力学斑图受到不同研究领域人们的共同关注.近年来,受网络科学发展的影响,人们对复杂网络中的各种集体动力学行为进行了深入研究,并在此过程中认识到网络结构对网络动力学的重要影响.因时空斑图是众多复杂系统实现其功能的动力学基础,又因复杂网络结构在现实复杂系统中普遍存在,故复杂网络中的斑图行为受到人们的关注.然而,受技术和方法的限制,目前人们对复杂网络中的斑图行为研究甚少.本文以全同混沌振子组成的耦合复杂网络为例,简要介绍了近年来人们在复杂网络同步斑图研究中所取得的一些进展,包括同步斑图的动力学特征、网络对称性对同步斑图的影响、同步斑图的稳定性分析理论以及同步斑图的控制方法等.同时,文中还将围绕现实复杂网络中遇到的一些具体问题,就目前复杂网络同步斑图研究中所存在的问题和面临的挑战进行简单的讨论.     

复杂网络上的演化博弈研究

在自然界和人类社会中,合作行为是普遍存在的.如何理解自私个体之间合作行为的产生和维持吸引了来自各领域科学家的注意.目前,演化博弈理论被认为是研究合作行为的一个最有力的手段.随着复杂网络理论的迅速发展,复杂网络上的演化博弈受到广泛的关注.本文拟就复杂网络上的演化博弈研究做一综述,并对未来的研究提出展望.     

影响力异质性影响群体合作的演化

将进化博弈论与复杂网络相结合,借用经典的"囚徒困境"博弈策略来模拟研究个体之间在无标度网络中的合作演化行为.通过修改博弈规则,考虑不同个体具有不同影响力.模拟结果表明:个体影响力的差异性明显影响了群体的合作情况;不同影响力分布,有的可以促进合作的形成,有的却使群体很快陷入背叛的困境.     

鱼群集群行为的建模与仿真

群体智能主要针对生物群体中简单智能个体相互作用表现出复杂智能行为进行研究.个体之间的组织结构、关系和群体行为的涌现机制是其研究的关键要素.首先对鱼群游动的规律进行分析,然后采用自底向上的建模方法建立了一种基于向量的数据模型,最后基于java技术建立了鱼群集群行为仿真系统,有效地模拟了个体鱼之间以及环境之间的相互作用,最终涌现出复杂的群体行为的过程.仿真模型和结果对其它群体的研究具有指导意义.     

国家自然科学基金重点项目简介

项目批准号:10335010 项目名称:时空斑图和时空混沌系统的研究 项目主持人:胡岗教授(物理学系) 资助金额:80万元 执行时间:2004 01—2007 12 参加项目主要成员数:10人 合作单位数:3个 主要研究内容:本项目研究时空斑图和时空混沌的性质,转化,控制与同步以及可能的应用.时空斑图的研 究重点以螺旋波为对象,研究螺旋波的形成与发展,以及由于螺旋波破碎导致向时空混沌的转换.时空混沌 的研究重点分析由于同步和退同步化导致时空混沌维数变化以及相关的分岔行为和普适性.时空斑图与时 空混沌的控制将研究利用局域共振驱动在时空混沌中…     

基于不同理性供应商与制造商关系的博弈研究

市场环境的变化使得企业间的关系不能再局限于竞争和短期的利益交换,企业间的合作变得越来越重要.分别从个体理性、集体理性的角度对供应商和制造商的博弈关系进行研究,揭示了双方合作的动因,并提出了总体理性以平衡个体理性和集体理性.分析结果表明,在集体理性下,制造商和供应商的总利润可以实现最大化,对供货价格进行适当调整可以使得至少一方的利润优于个体理性的结果,这体现了集体理性的优势,也是供应链中供应商和制造商进行合作的动因.     

混沌激光器阵列中斑图的形成与冻结

为了研究混沌激光器阵列中激光器同步行为,采用计算机数值模拟方法,对固定边界条件下的二维Lorenz-Haken激光器阵列进行了研究,发现激光器在空间上呈现出了丰富的斑图现象.实验结果表明,不同斑图的形成与激光器阵列数目大小N、激光器间耦合强度α有关.当混沌激光器阵列数目N固定时,随着激光器阵列间耦合强度的增加,激光器阵列在空间上出现的斑图依次呈现为空间无序、空间轴对称、空间中心对称状态,最终被冻结到不同的固定点,仍呈中心对称状态和空间轴对称和空间中心对称和冻结所对应的临界耦合强度αc随着激光器阵列数目大小N的增加而增加.     

奇异态:从复杂网络到时空斑图

复杂网络的相关探索近年来飞速发展,围绕复杂网络的动力学密切联系着物理、生物、电子工程甚至是经济学等众多不同学科中大量不同的现象,其中一些共性行为如同步、相干振荡、传播扩散等集体涌现是交叉研究的热点.一种被称为奇异态(Chimera State)的行为近十年来引起业界的广泛兴趣,它刻画复杂系统虽由相同单元组成,但单元会处于多种完全不同的相干与非相干态在空间的共存行为.本文简要介绍了有关奇异态研究的现象与理论,讨论了基于Kuramoto平均场自洽理论与Ott-Antonson序参量动力学理论的统计和宏观描述,集中讨论了在复杂网络上的奇异态及其稳定性,并对近年来相关的奇异态斑图研究和实验应用等进行了简述.     

复杂系统同步的自组织动力学与统计物理学

构建了复杂系统自组织同步行为的一般性序参量理论；讨论了利用Ott-Antonsen拟设等降维方法得到序参量的低维动力学方程，并从微观到宏观的不同层次介绍了复杂系统同步行为的机制、形式以及各种不同表现；探讨了异质耦合振子系统的同步序参量动力学，发现了异质耦合可以导致Bellerophon态.对于高阶网络耦合振子体系，通过研究，发现了突变性的去同步转变，该转变具有不可逆性；探讨了非线性序参量耦合振子系统的同步动力学以及同步附近各种类型的相变及相应序参量的标度性质；确定了集体动力学的突然去同步过渡、连续过渡和混合过渡等3种类型的相变.这些研究对于复杂系统集体行为的深入理解和应用有重要意义.     

自组织理论的概念、方法和应用

介绍了自组织理论的基本概念、研究方法,以及在生命系统上的一些应用,包括自组织理论的热力学基础、确定性的动力学方法、随机性描述方法和多个体模拟方法.以可激发系统中的螺旋波为例进行了案例分析,并介绍了自组织理论的新进展和在不同领域的新应用.     

基于复杂网络的网络效应新产品扩散模式

基于博弈论和复杂网络视角构造了一个网络效应新产品扩散模型,该模型中所有主体位于采用者网络上,主体根据个人网络策略性选择采用新产品或等待,所有主体的微观行为共同作用涌现出整体扩散模式.扩散结果表明:主体之间协调决策的策略性行为和采用者网络的拓扑结构是影响网络效应新产品扩散的重要因素;尽管采用者网络的作用很重要,但决策协调机制是决定扩散模式的首要因素.     

基于小世界网络模型的学术创新力演化分析

研究了基于小世界网络模型下的创新体系中学术创新力的演化问题.学术创新体系包含研究人员与管理体制两大要素,而学术创新力是组成创新体系各要素之间相互作用的结果.以组织科学中的NK影响矩阵,描述高校创新体系的小世界组织结构,其中N表示系统中个体的数目,K表示个体的邻域尺度.以自组织理论中极值动力学机制来模拟创新体系的演化.最后,通过计算机进行模拟演化.结果表明,对于给定的N和K,基于小世界网络的创新体系的极值动力学演化结果与网络的拓扑结构无关,而仅N给定时,系统创新力演化结果与个体的邻域尺度K紧密相关.     

自我激活状态对本国/外国品牌评价的影响

采用3（自我激活状态：自我肯定条件、自我威胁条件和中性条件）×2（品牌的来源国：本国品牌和外国品牌）的组间设计,在控制了消费者对品牌和产品的熟悉度、品牌使用经历等因素后,考察发展中国家消费者在不同自我激活状态下对本国和外国品牌的态度和购买意愿。研究结果表明,在自我肯定状态下,个体对本国品牌的评价有高于外国品牌的趋势;而在自我威胁和中性自我状态下,个体对外国品牌的评价有高于本国品牌的趋势。采用自我对本民族的认同感、外国品牌的社会象征,以及国家刻板印象来解释这些结果。该研究更深入地探讨了发展中国家消费者在品牌来源国方面的消费行为,并弥补了以往研究对来源国效应中心理因素探讨的空缺。     

试论道德与行政行为

在历史社会中，道德被看作是为调节群己关系和维系社会稳定的重要手段。古代思想家甚至把从政者的道德修养提升到“治国平天下”的高度来认识。在法治社会中，道德作为法制的必要补充，对行政行为具有重要的约束作用。     

耗散型自组织系统耗散参量的临界指数刻划

引入一个无量纲的量MD(耗散参量)来反映一般自组织系统远离平衡时的相对耗散强度。分析结果表明，当系统趋于耗散结构的临界点时，耗散参量MD会出现跃变，即在耗散结构的临界点MD有奇异行为。因此MD在临界点的变化特征可由临界指数来刻划。     

社会系统中舆情动力学的统计物理研究

近年来,许多物理学家开始关注利用统计物理思想和方法来研究社会系统中群体行为的涌现现象,例如疾病的雪崩、舆情的传播以及同步现象.实证研究表明:真实社会系统具有其特有的性质,例如小世界特性和节点度分布的无标度特性等.一个显而易见的问题:这些特性如何影响社会系统中群体行为的涌现.本文关注复杂网络拓扑结构对舆情传播行为的影响,并扼要介绍了社会系统中3个著名的舆情演化动力学模型及其研究现状,旨在为初学者提供一定的帮助.     

分子马达定向运动的合作机制

分子马达是当前生物学和物理学的前沿课题,其定向运动的动力学机制一直是科学家关注的焦点之一.生物体内的分子马达一般是很多个一起协同工作.相互作用与合作在分子马达集体行为中起了很大作用.本文概述了分子马达合作运动的现象和机制.为进一步阐述合作的意义,本文详细讨论了分子马达必须依靠合作才能实现定向输运的两种情况.第一种,分子马达通过合作,在过阻尼条件下克服不停闪烁的棘齿势,实现了定向运动.第二种,分子马达通过合作,可以将一个方向上输入的驱动能量转化到垂直方向上做功,并产生定向输运.     

学校德育工作初探

团体心理辅导是心理咨询的一种主要形式。它是通过团体内人际交互作用，促使个体在交往中通过观察、学习、体验，认识自我、探讨自我、接纳自我，调整和改善与他人的关系，学习新的态度与行为方式，以便改善人际关系，增强社会适应性，促进人格健康成长。通过对学校德育工作的分析和思考，作者提出了加强德育工作整体化、实效性的一系列实用对策。     

从鸟群群集飞行到无人机自主集群编队

无人机可通过自主集群编队提高其在复杂环境下执行任务的能力.多飞行器并存导致系统协调管理难度提升等一系列问题,因此如何设计合理高效的无人机集群编队协调自主控制算法是一个亟待解决的难点问题.在鸟群群集飞行过程中,个体通过遵循简单行为规则进行相互合作而产生复杂有序的集体行为.由于鸟群群集飞行过程中所表现出的邻近交互性、群体稳定性和环境适应性等特点与无人机集群编队的自主、协调和智能等控制要求有着紧密的契合之处,因此,研究鸟群群集飞行机制,并将其映射到无人机集群系统,是解决无人机集群编队协调自主控制问题的一条切实可行的途径.     

持续刺激下耦合可激发系统的振荡问题

可激发介质在一定的外界驱动下会展现振荡行为.例如电信号驱动下的心肌细胞.研究在持续刺激下可激发系统的振荡问题,发现在微小持续刺激下耦合系数较大的系统会出现明显的振荡行为.该发现可以为可激发系统的控制提供新的方法.