Instationäre Kohärenz-Inkohärenz-Muster in Netzwerken gekoppelter Oszillatoren

• Antragsteller: Dr. Oleh Omelchenko
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik ; Mathematik
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 408252383

Synchronisation ist einer der Hauptmechanismen, der für die Entstehung einer kollektiven Ordnung in der statistischen Physik des Nichtgleichgewichts verantwortlich ist. In großen Netzwerken gekoppelter Elemente mit oszillatorischer oder erregbarer Dynamik führt dieser Mechanismus häufig zum Auftreten von Kohärenz-Inkohärenz-Mustern, bei denen einige Elemente synchronisiert sind, während andere asynchron bleiben. Unser Ziel ist es, nichtstationäre Typen solcher Muster zu untersuchen, einschließlich von sich bewegenden Mustern und Mustern mit zeitveränderlicher kollektiver Dynamik. Wir planen, effiziente analytische und numerische Methoden zu entwickeln, um die Existenz und Stabilität dieser Muster zu untersuchen, und den praktischen Wert der vorgeschlagenen Methoden bei verschiedenen angewandten mathematischen Problemen zu demonstrieren. Insbesondere untersuchen wir eine Reihe dynamischer Netzwerke, die aus Phasenoszillatoren, quadratische Integrate-and-Fire-Neuronen und komplexeren dynamischen Elementen bestehen und ihren Ursprung in der biologischen Physik und der Neurowissenschaft haben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Neuseeland, USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Edgar Knobloch; Professor Dr. Carlo Laing