Isochronal synchronization of delay-coupled chaotic systems and networks - José Mario Vicensi Grzybowski (2012)
A sincronização estável de redes tem papel central em diversos fenômenos de interesse científico, e.g., arritmias cardíacas, crises epiléticas e o desempenho de atos cognitivos no cérebro. Assim, a estabilidade da sincronização e as condições que levam às fronteiras de instabilidade são tópicos de interesse científico considerável. Entretanto, no que diz respeito à sincronização isócrona (com atraso zero), a literatura está desprovida de ferramentas gerais e analíticas para estudar e determinar a estabilidade da sincronização. Enfoques existentes não fornecem metodologias gerais e, além disso, fazem uso de hipóteses improváveis do ponto de vista prático. Considerando o teorema de Lyapunov-Krasovskii, o problema da estabilidade da sincronização isócrona é formulado e resolvido de forma a propor alternativas para eliminar essas hipóteses restritivas. A solução consiste em expressões analíticas que revelam a dependência da estabilidade da sincronização em relação aos parâmetros da rede. Como resultado, um conjunto de ferramentas é introduzido para explorar a estabilidade da sincronização isócrona em redes complexas de osciladores caóticos com atraso de acoplamento. Para avaliar o conservadorismo dos resultados e para aumentar o escopo dos resultados, simulações numéricas são realizadas e avaliadas. Finalmente, é apresentada a aplicação da sincronização isócrona em comunicação baseada em caos e TDMA, que emprega a sincronização para estabelecer comunicação coordenada entre os nós de redes de osciladores.