Sincronização de osciladores de Kuramoto frustrados em redes modulares
Estudo de Sincronização de fase em Redes de Osciladores e aplicações à recuperação...
| Processo: | 13/18942-2 |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Data de Início da vigência: | 01 de dezembro de 2013 |
| Data de Término da vigência: | 31 de outubro de 2016 |
| Área do conhecimento: | Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral |
| Pesquisador responsável: | Fernando Fagundes Ferreira |
| Beneficiário: | Fernando Fagundes Ferreira |
| Instituição Sede: | Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil |
| Assunto(s): | Sistemas complexos Modelo de Kuramoto Sincronização Osciladores Teoria dos jogos |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Evolução da cooperação | Modelo de Kuramoto | Seleção de grupo | sincronização | Teoria de Jogos | Física não-linear |
Resumo
A presente proposta versa sobre o estudo de dois modelos voltados para o entendimento do comportamento coletivo de sistemas complexos. O sistema físico que será abordado é o chamado do modelo de Kuramoto. Ele descreve como a fase de osciladores acoplados depende da constante de acoplamento e das frequências naturais. Ele é importante devido a sua capacidade em capturar a essência do fenômeno da sincronização. Nesta proposta iremos focar em dois pontos. O primeiro é estudo da mudança de estabilidade das soluções quando o sistema esta na fase sincronizada em função da topologia da rede que conecta os osciladores. O segundo é determinar antes de ocorrer a sincronização a emergência dos estados quimera. Estes estados são caracterizados pela coexistência de osciladores dessincronizados com osciladores sincronizados para o mesmo conjunto de parâmetros. O sistema biológico será abordado por um modelo evolucionários com seleção de grupo,onde indivíduos de uma espécie competem entre si por meio de duas estratégias distintas: cooperativa ou egoísta. Estas estratégias são definidas por uma matriz de recompensa segundo um modelo em teoria de jogos, dentre eles, o dilema do prisioneiro. Os valores da matriz de recompensa depedem da disponibilidade de recursos do meio. Portanto, a mudança do nível de escassez modula o comportamento coletivo dos indivíduos que forma a população. Além disso, esta população está estruturada em grupos e existem duas dinâmicas operando sobre o sistema. Uma age sobre o indivíduo, favorecendo a estratégia egoísta e a outra age sobre o grupo favorecendo a estratégia altruísta (seleção múltinível). Queremos estabelecer as condições para a coexistência de espécies depois do transiente ao longo da evolução, bem como compreender o papel da interação para a emergência de estruturas macroscópicas organizadas. O interesse pelo estudo desses modelos deve-se ao fato deles capturarem aspectos fundamentais para entender a emergência da sincronização e da cooperação que são importantes para muitas aplicações em sistemas físicos e biológicos. (AU)
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