RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

1999

 / 

Январь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка

 а,  б,  в,  г
а Международный институт нелинейной динамики, физический факультет, Саратовский государственный университет, Саратов, Российская Федерация
б Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, ул. Астраханская 83, Саратов, 410071, Российская Федерация
в Department of Physics and Astronomy, University of Missouri at St. Louis, St. Louis, MO, USA
г Humboldt University at Berlin, Invalidenstr. 110, Berlin, D-10115, Germany

Стохастический резонанс (СР) является одним из ярких примеров индуцированных шумом переходов в нелинейных системах, возбуждаемых информационным сигналом и шумом одновременно. В режиме СР характеристики информационного сигнала (усиление, отношение сигнал/шум, степень когерентности и упорядоченности и др.) на выходе системы существенно улучшаются при некотором оптимальном уровне шума. СР реализуется только в нелинейных системах, для которых с помощью вариации интенсивности шума возможно управление одним из характерных времен. В обзоре кратко обсуждаются физический механизм и методы теоретического описания СР. Исследуются особенности СР, обусловленные структурой информационного сигнала, статистикой шума и свойствами конкретных систем, демонстрирующих эффект. Детально анализируется нетривиальное явление стохастической синхронизации как захвата мгновенной фазы и частоты переключений бистабильной системы внешней периодической силой. Стохастическая синхронизация исследуется в одиночных и связанных бистабильных осцилляторах, включая ансамбли. Эффекты СР и стохастической синхронизации ансамблей стохастических резонаторов исследуются как в случае отсутствия связи между элементами, так и с учетом их взаимодействия. СР рассматривается в динамических и в нединамических (пороговых) системах. Проводится анализ явления СР с точки зрения информационных и энтропийных характеристик сигнала, определяющих степень порядка или самоорганизации системы. Обсуждается применение концепции СР для объяснения результатов ряда биологических экспериментов.

Текст pdf (1,2 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU1999v042n01ABEH000444
PACS: 02.50.Ey, 05.40.+j, 05.45.+b, 87.70.+c
DOI: 10.3367/UFNr.0169.199901c.0007
URL: https://ufn.ru/ru/articles/1999/1/c/
000078623600001
Цитата: Анищенко В С, Нейман А Б, Мосс Ф, Шиманский-Гайер Л "Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка" УФН 169 7–38 (1999)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Anishchenko V S, Neiman A B, Moss F, Shimansky-Geier L “Stochastic resonance: noise-enhanced order” Phys. Usp. 42 7–36 (1999); DOI: 10.1070/PU1999v042n01ABEH000444

Список литературы (140) Статьи, ссылающиеся на эту (359) Похожие статьи (20) ↓

  1. М.В. Калашник, М.В. Курганский, О.Г. Чхетиани «Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике» УФН 192 1110–1144 (2022)
  2. С.Д. Данилов, Д. Гурарий «Квазидвумерная турбулентность» УФН 170 921–968 (2000)
  3. К.В. Кошель, С.В. Пранц «Хаотическая адвекция в океане» УФН 176 1177–1206 (2006)
  4. А.С. Монин, Ю.А. Шишков «Климат как проблема физики» УФН 170 419–445 (2000)
  5. О.Г. Онищенко, О.А. Похотелов и др. «Структура и динамика концентрированных мезомасштабных вихрей в атмосферах планет» УФН 190 732–748 (2020)
  6. А.Н. Вульфсон, О.О. Бородин «Система конвективных термиков как обобщённый ансамбль броуновских частиц» УФН 186 113–124 (2016)
  7. Б.М. Смирнов «Электрический цикл в земной атмосфере» УФН 184 1153–1176 (2014)
  8. В.С. Анищенко, Т.Е. Вадивасова и др. «Статистические свойства динамического хаоса» УФН 175 163–179 (2005)
  9. Ф.В. Должанский «О механических прообразах фундаментальных гидродинамических инвариантов и медленных многообразий» УФН 175 1257–1288 (2005)
  10. Г.И. Стрелкова, В.С. Анищенко «Пространственно-временные структуры в ансамблях связанных хаотических систем» УФН 190 160–178 (2020)
  11. А.Ю. Лоскутов «Очарование хаоса» УФН 180 1305–1329 (2010)
  12. В.С. Анищенко, С.В. Астахов «Теория возвратов Пуанкаре и её приложение к задачам нелинейной физики» УФН 183 1009–1028 (2013)
  13. Б.С. Кернер, В.В. Осипов «Самоорганизация в активных распределенных средах (Сценарии спонтанного образования и эволюции диссипативных структур)» УФН 160 (9) 1–73 (1990)
  14. М.Г. Булатов, Ю.А. Кравцов и др. «Физические механизмы формирования аэрокосмических радиолокационных изображений океана» УФН 173 69–87 (2003)
  15. В.И. Кляцкин «Кластеризация и диффузия частиц и плотности пассивной примеси в случайных гидродинамических потоках» УФН 173 689–710 (2003)
  16. О.Г. Онищенко, О.А. Похотелов, Н.М. Астафьева «Генерация крупномасштабных вихрей и зональных ветров в атмосферах планет» УФН 178 605–618 (2008)
  17. В.М. Фёдоров «Проблемы параметризации радиационного блока в физико-математических моделях климата и возможности их решения» УФН 193 971–988 (2023)
  18. Г.Д. Абарбанель, М.И. Рабинович и др. «Синхронизация в нейронных ансамблях» УФН 166 363–390 (1996)
  19. Ф.В. Должанский, В.А. Крымов, Д.Ю. Манин «Устойчивость и вихревые структуры квазидвумерных сдвиговых течений» УФН 160 (7) 1–47 (1990)
  20. Ю.Л. Климонтович «Нелинейное броуновское движение» УФН 164 811–844 (1994)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение