Реплико-симметричные системы 336

14,5

Библиографические примечания 337

Глава 15 Синхронизация сложной динамики внешними силами 340

15.1

Синхронизация периодическим форсированием 341

15,2

Синхронизация шумным форсированием 341

15.2.1

Шумные вынужденные периодические колебания 343

15.2.2

Синхронизация хаотических колебаний шумным нагнетанием 345

15.3

Синхронизация хаотических колебаний хаотическим воздействием 346

15.3.1

Полная синхронизация 346

15.3.2

Обобщенная синхронизация 347

Стр.18

Xvi

СОДЕРЖАНИЕ

15.3.3

Обобщенная синхронизация посредством квазипериодического управления 352

15.4

Библиографические примечания 353

Приложения

Приложение A1: Открытие синхронизации Христианом Гюйгенсом 357

A1.1

Письмо Христиана Гюйгенса своему отцу Константину Гюйгенсу 357

A1.2

Морские часы (сочувствие часам). Часть V 358

Приложение A2: Мгновенная фаза и частота сигнала 362

A2.1

Аналитический сигнал и преобразование Гильберта 362

A2.2

Примеры 363

A2.3

Числа: практические советы и ноу-хау 366

A2.4

Вычисление мгновенной частоты 369

Список литературы 371

Индекс 405

Стр.19

Предисловие

Слово «синхронный» часто встречается как в научном, так и в бытовом языке.

калибр. Происходит от греческих слов χρ ´ o ν o ς (хронос, что означает время) и

σ ´ υν (син, то же самое, общее), в прямом переводе «синхронный» означает

«Разделяющие общее время», «происходящие в одно время». Этот термин тоже

Как связанные слова «синхронизация» и «синхронизированный» относятся к множеству

Явления почти во всех отраслях естествознания, инженерии и общественной жизни,

Явления, которые кажутся довольно разными, но тем не менее часто подчиняются универсальным

Законы.

Поиск в любой базе научных данных заголовков публикаций, содержащих слова

С корнем «synchro» производит многие сотни (если не тысячи) записей.

Первоначально этот эффект был обнаружен и исследован в различных искусственных устройствах,

От маятниковых часов до музыкальных инструментов, электронных генераторов, электроэнергии

Системы и лазеры. Он нашел множество практических применений в электротехнике и

Машиностроение. В настоящее время «центр тяжести» исследований находится в

Двинулся в сторону биологических систем, где синхронизация встречается на разных

Различные уровни. Синхронное изменение ядер клеток, синхронное возбуждение нейронов,

Регулировка ЧСС с ритмами дыхания и / или движения, различных форм

Кооперативного поведения насекомых, животных и даже людей - это всего лишь

несколько примеров фундаментального природного явления, которое является предметом настоящего

Книга.

Наше окружение полно колеблющихся объектов. Радиосвязь и элек-

Триальная аппаратура, скрипки в оркестре, светлячки, испускающие последовательности световых импульсов,

Сверчки издают щебетание, птицы машут крыльями, химические системы проявляют

Колебательное изменение концентрации реагентов, нервный центр, контролирующий

Xvii

Стр.20

Xviii

Предисловие

Сокращение человеческого сердца и самого сердца, очаг патологической активности

Что вызывает непроизвольное дрожание конечностей как следствие болезни Паркинсона

- у всех этих и многих других систем есть общая черта: они производят ритмы.

Обычно эти объекты не изолированы от своего окружения, а взаимодействуют с другими

Объекты, другими словами, это открытые системы. Действительно, биологические часы, управляющие

Суточные (циркадные) циклы подвержены дневным и сезонным колебаниям

Освещенность и температура, скрипач слышит звуки соседей,

На светлячка влияет световое излучение всего населения, разных центров

Ритмической активности мозга могут влиять друг на друга и т. д. Это взаимодействие может быть очень

Слабый, иногда еле уловимый, но тем не менее часто вызывает качественный

Переход: объект подстраивает свой ритм в соответствии с ритмами других

Объекты. В результате скрипачи играют в унисон, насекомые в популяции излучают акустический звук.

Или световые импульсы с одинаковой частотой, птицы в стае одновременно машут крыльями,

Сердце быстро скачущей лошади сокращается один раз за цикл движения.

Эта корректировка ритмов из-за взаимодействия является сущностью синхронного

Это явление систематически изучается в этой книге.

Цель книги - адресовать широкий круг читателей: физиков, химиков, биологов.

гисты, инженеры, а также другие ученые, проводящие междисциплинарные исследования; 1 это