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Universität Potsdam

Synchronization transitions in complex systems

Abstract

dc:description.abstract

Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung generischer Synchronisierungsphänomene in interagierenden komplexen Systemen. Diese Phänomene werden u.a. in gekoppelten deterministischen chaotischen Systemen beobachtet. Bei sehr schwachen Interaktionen zwischen individuellen Systemen kann ein Übergang zum schwach kohärenten Verhalten der Systeme stattfinden. In gekoppelten zeitkontinuierlichen chaotischen Systemen manifestiert sich dieser Übergang durch den Effekt der Phasensynchronisierung, in gekoppelten chaotischen zeitdiskreten Systemen durch den Effekt eines nichtverschwindenden makroskopischen Feldes. Der Übergang zur Kohärenz in einer Kette lokal gekoppelter Oszillatoren, beschrieben durch Phasengleichungen, wird im Bezug auf die Symmetrien des Systems untersucht. Es wird gezeigt, daß die durch die Symmetrien verursachte Reversibilität des Systems nichttriviale topologische Eigenschaften der Trajektorien bedingt, so daß das als dissipativ konstruierte System in einem ganzen Parameterbereich quasi-Hamiltonische Züge aufweist, d.h. das Phasenvolumen ist im Schnitt erhalten, und die Lyapunov-Exponenten sind paarweise symmetrisch. Der Übergang zur Kohärenz in einem Ensemble global gekoppelter chaotischer Abbildungen wird durch den Verlust der Stabilität des entkoppelten Zustandes beschrieben. Die entwickelte Methode besteht darin, die Selbstkonsistenz des makroskopischen Feldes aufzuheben, und das Ensemble in Analogie mit einem Verstärkerschaltkreis mit Rückkopplung durch eine komplexe lineare Übertragungssfunktion zu charakterisieren. Diese Theorie wird anschließend für einige theoretisch interessanten Fälle verallgemeinert.

Degree

thesis:*
Level thesis:degree_level
thesis.doctoral
Grantor dc:publisher
Universität Potsdam
Year
2002

Author and committee

dc:creator, dc:contributor.*
Author dc:creator
  • Topaj, Dmitri
Contributors dc:contributor
  • Feudel, Ulrike
  • Mosekilde, Erik
  • Pikovskij, Arkadij

Subjects

dc:subject × 24

Identifiers

dc:identifier.*
OAI identifier oai:identifier
oai:kobv.de-opus4-uni-potsdam:38

Chain of custody

source
Harvested from
Universität Potsdam - Diss
Base URL
publishup.uni-potsdam.de/opus4-ubp/oai
Last updated
2026-07-24
Source record
OAI-PMH GetRecord
citation

Topaj, Dmitri. Synchronization transitions in complex systems. thesis.doctoral thesis, Universität Potsdam, 2002. https://publishup.uni-potsdam.de/frontdoor/index/index/docId/38