Synchronization Phenomena in Rule Dynamical Systems
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概要
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A rule-dynamical system is constructed using a simple one-dimensional cellular automata (CA), and a method to construct a generalized rule-dynamical system is also introduced. The various synchronization phenomena in one-dimensional elementary CA we observe are systematically studied. In the case of `autonomous rule dynamics', rule changes are coupled to the temporal variation of the density, and it is shown that global statistical aspects of the dynamical attractor can be determined uniquely, independent of the initial conditions. Next, the response of CA to forced rule variation is studied. This is called `forced rule dynamics'. Under periodic forcing, density variations exhibit a wide variety of synchronization phenomena which depend not only on the class of rules employed, but also on the temporal ordering of the rules. If all rules are class 3, density synchronization occurs in all cases. For all density-synchronized cases, the density variation can be divided into two components. One oscillatory-type component can be characterized according to the constituent forcing rules and their periodic structure, while the other fluctuation-type component exhibits a standard deviation which has 1/√<N> system size dependence. This suggests that the rule variation completely determines the density variation as N→∞. The biological significance of the density synchronization is briefly discussed in relation to information processing in central nervous systems.
- 理論物理学刊行会の論文
- 1999-10-25
著者
-
相沢 洋二
早大理工
-
相澤 洋二
早稲田大学理工学術院応用物理学科
-
AIZAWA Yoji
Department of Applied Physics, Faculty of Science and Engineering, Waseda University
-
KIM Song-Ju
Department of Applied Physics, Waseda University
-
Aizawa Yoji
Department Of Applied Physics Waseda University
-
相澤 洋ニ
早稲田大学理工学部応用物理学科
-
Aizawa Yoji
Department Of Applied Physics Faculty Of Science And Engineering Waseda University
-
Kim Song-ju
Department Of Applied Physics Waseda University
-
Kim Song-ju
Chaos-based Cipher Chip Project Presidential Research Fund Communications Research Laboratory Incorp
-
相沢 洋二
早稲田大学 理工学部
-
相澤 洋二
早稲田大学・理工・応用物理
-
Aizawa Yoji
Department Of Applied Physics Advance School Of Science And Engineering Waseda University
-
KIM Song-Ju
Chaos-Based Cipher Chip Project, Presidential Research Fund, Communications Research Laboratory, Incorporated Administrative Agency
-
AIZAWA Yoji
Department of Physics, University of Kyoto
-
AIZAWA Yoji
Department of Applied Physics, Faculty of Science and Engineering, Waseda University:International Solvay Institute for Physics and Chemistry
-
AIZAWA Yoji
Department of Applied Physics,Waseda University
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- R. L. Devaney, An Introduction to Chaotic Dynamical Systems, Benjamin/Cummings, California, 1986, xiv+320p., 24.5×16.5 cm, 9,220円 [専門書]