与环境耦合动力系统的集体行为

项目名称： 与环境耦合动力系统的集体行为

项目编号： No.11205039

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学II

项目作者： 李炳伟

作者单位： 杭州师范大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 集体行为广泛地存在物理、化学、生物等许多复杂系统中，并对系统特定功能的实现起着重要的作用。本项目主要利用计算机模拟来研究与环境耦合动力系统中的集体行为。具体包括：（一）研究大量混沌振子与环境耦合时的集体同步行为；（二）研究大量可激发振子与环境耦合时，自持续集体振荡的涌现；（三）研究大量振子与非均匀公共环境耦合时的时空动力学行为。本项的研究目的在于发现这类耦合系统中一些特有的新现象，揭示这些现象产生的内在机制，建立理论和实验的联系，为更加深入理解生物系统中的集体行为奠定基础。

中文关键词： 同步；群体感应；手征性破缺；螺旋波奇美拉；动力学环境

英文摘要： Collective behavior is ubiquitous in physical, chemical and biological systems, and plays a vital role in the functioning of systems. Here we study the collective behavior of dynamical systems coupled through a common enviroment by computer simulations. The study includes: (1) Collective synchronization of a large number of chaotic oscillators coupled through a common enviroment; (2) Emergence of collective self-sustain oscillation in large populations of excitable oscillators coupled through a common enviroment; (3) Spatiotemporal dynamics in a group of oscillators coupled via an inhomogeneous environment. Through this project, we hope to find several novel phenomena，ravel the underlying mechanisms, establish the links between theory and experiment, and provide much insight to collective behavior in biological systems eventually.

英文关键词： synchronization；quorum sensing；chiral symmetry breaking；spiral wave chimera；dynamical environment