Sistemi dinamici accoppiati in presenza di interazioni ad alto ordine

Negli ultimi decenni, molti sistemi complessi, siano essi naturali, sociali o artificiali, sono stati modellati come reti di sistemi dinamici accoppiati, con i link a descrivere le interazioni tra coppie di unità. Tuttavia, recenti evidenze mostrano che diversi sistemi sono caratterizzati da interazioni a molti corpi, o di gruppo, che non possono essere catturate da una descrizione di rete. Negli ultimi anni si è sviluppata una vasta letteratura volta a comprendere come queste interazioni ad alto ordine influenzino il comportamento globale dei sistemi accoppiati. Tra i vari fenomeni, lo studio della sincronizzazione ha ricevuto molto interesse. Tuttavia, la maggior parte delle ricerche si concentra sugli oscillatori di fase, mentre la sincronizzazione degli oscillatori caotici non lineari riceve meno considerazione. Inoltre, questi studi si limitano a simulazioni numeriche oppure forniscono una soluzione analitica solo per casi semplificati. Al contrario, poca attenzione è stata dedicata allo studio della formazione di pattern in presenza di interazioni a molti corpi. In particolare, manca ancora un'estensione della teoria dell'instabilità di Turing al caso delle reti ad alto ordine. L'obiettivo di questa tesi è quello di colmare le lacune esistenti in letteratura, sviluppando una teoria generale per lo studio del comportamento collettivo di sistemi dinamici accoppiati in presenza di interazioni ad alto ordine. Ci concentriamo sulla sincronizzazione di oscillatori caotici e sulla formazione di pattern in sistemi di reazione-diffusione. Introduciamo un nuovo formalismo per descrivere le dinamiche accoppiate in un quadro generale e dimostriamo che può essere utilizzato per descrivere entrambi i fenomeni in esame, consentendo di ricavare le condizioni necessarie per la loro insorgenza. I risultati presentati aprono la strada a ulteriori studi sui sistemi dinamici in presenza di interazioni a molti corpi.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2022

Author dc:creator

• GALLO, LUCA

Contributors dc:contributor

• LATORA, Vito Claudio

• higher-order interactions, higher-order networks, nonlinear dynamical systems, synchronization, Turing patterns
• interazioni ad alto ordine, reti ad alto ordine, sistemi dinamici nonlineari, sincronizzazione, pattern di Turing

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581438

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581438