Spiral wave patterns in two-layer 2D lattices of nonlocally coupled discrete oscillators. Synchronization of spiral wave chimeras

Описывается пространственно-временная динамика решетки, представляющей собой двумерную сеть нелокально связанных отображений Некоркина, моделирующих нейронную активность. Поведение сети изучается в случаях граничных условий без потока и периодических граничных условий. Показано, что в рассматриваемой решетке для определенных значений параметров связи могут наблюдаться вращающиеся спиральные волны и спирально-волновые химерные состояния. Анализируются и сравниваются статистические и динамические характеристики локальных осцилляторов из когерентных и некогерентных кластеров спирально-волнового химерного состояния. Более того, изучаются эффекты взаимной и внешней синхронизации спирально-волновых структур в двух связанных таких решетках. Численно показано, что спирально-волновые структуры, включая спирально-волновые химерные состояния, могут быть синхронизованы, и показан механизм их синхронизации. Результаты численных исследований свидетельствуют о том, что при достаточно малом значении параметра силы связи между решетками только некоторая часть осцилляторов синхронизуется, тогда как другая часть демонстрирует частично синхронное поведение. Синхронизация осуществляется для большинства осцилляторов в случае, когда пространственно-временные структуры в решетках не включают некогерентных ядер и значение параметра силы связи превышает некоторое пороговое значение. В режимах спиральнов-волновых химерных состояний режим синхронизации не достигается для всех осцилляторов, даже если значение параметра силы связи достаточно велико.