PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Proceedings of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences· 2026Q1

Koopman Çerçevesi Eşlenmiş Faz Osilatör Dinamiklerinde Değişmezleri Ortaya Çıkarıyor

Watanabe–Strogatz invariants in the Liouvillian dynamics of coupled phase oscillators via the Koopman framework

Keisuke Taga, Hiroya Nakao

Kısa özet

Koopman çerçevesini kullanan yeni bir operatör-teorik yaklaşım, eşlenmiş faz osilatörleri için N-3 Watanabe-Strogatz değişmezlerini açıkça oluşturarak alternatif bir spektral bakış açısı sunuyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Eşlenmiş faz osilatörleri için Watanabe-Strogatz değişmezlerini türetmek üzere Koopman operatör çerçevesi kullanılmıştır.
  • Yaklaşım, Liouvillian ve Koopman dinamik tanımları arasındaki ilişkiyi kullanır.
  • Bu operatörler altındaki fonksiyonların çarpımsal özelliği, N-3 değişmezlerinin açık yapımını sağlar.
  • Yöntem, Ermentrout-Kopell, çiftli Kuramoto ve yüksek dereceli Kuramoto modelleri üzerinde gösterilmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract In dynamical systems, invariants, i.e. constants of motion conserved along the trajectory, play important roles in characterizing the system's dynamical behaviour. Recent applications of the Koopman operator framework to nonlinear dynamical systems have provided new insights into the invariants. For a certain class of globally coupled phase oscillators, which serve as models for various synchronization phenomena, Watanabe and Strogatz proved the existence of N−3 invariants in N oscillator systems. In this study, we derive these invariants from an operator-theoretic perspective by exploiting the relation between Liouvillian (Perron–Frobenius) and Koopman descriptions of the dynamics. Exploiting a simple multiplicative property of functions under the action of the Liouvillian and Koopman operators, we explicitly construct a family of functions whose ratios yield the invariants of the underlying dynamics. Our analysis successfully reproduces the full set of N−3 invariants known in Watanabe–Strogatz theory, and offers an alternative spectral perspective. We demonstrate this approach for a well-studied class of phase models, including the Ermentrout–Kopell, pairwise Kuramoto, and higher-order Kuramoto models.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Proceedings of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Bilgisayar Ağları ve İletişim

Computer Networks and CommunicationsComputer Science