节点数不同的不确定时空网络的同步研究

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在复杂网络的研究领域中,同步作为一种典型的动力学行为受到众多学者的青睐。在同步过程中,存在着诸多可变因素,特别是网络的节点数目、节点动态的不同以及节点在连接过程中不确定等因素的存在,都会影响网络同步的进程。鉴于网络同步在实际中的应用价值,本文将讨论节点数不同的不确定网络的同步问题。  本文第一、二章首先对复杂网络的产生背景以及一些基本概念、基本模型、研究的主要内容进行了简要概述。在此基础上,详细介绍了网络同步的相关知识,包括网络同步的定义、研究意义、研究现状以及判定方法。其次,对网络同步的类型和时空网络进行了简单阐述。  第三章对一类节点数不同的不确定时空网络的指数外同步问题进行详细探讨。首先,通过构造以Lyapunov理论为基础的有效控制器,不但使得一类节点数不同的不确定时空网络逐渐趋于指数外同步,而且确定了代表拓扑结构的耦合矩阵元和反馈强度的自适应律。最后,运用一维Burgers系统和Logistic系统构成的时空网络进行了数值模拟。结果表明,整个网络存在稳定的指数外同步现象,并且同步的速率依赖于可调参数。  第四章将第三章同步方案中所涉及的同步对象由连续型不确定时空网络拓展为离散型不确定时空网络,讨论了一类具有不确定标度因子的时空网络的投影同步问题。首先,构造适当的控制器,使节点数不同的离散型不确定时空网络实现标度函数投影同步。同时确定了表示拓扑结构的配置矩阵元、标度因子以及反馈强度。最后选取一维环形腔激光器模型和电光双向耦合格子模型构成的时空网络为例进行了仿真实验,发现该方案能有效地实现网络同步,且同步性能非常稳定。  第五章对全文的研究内容做了简要归纳,并展望了今后有待于研究的内容及方向。
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