Adversarial control of synchronization in complex oscillator networks

同步网络 同步(交流) 计算机科学 网络拓扑 摄动(天文学) 小世界网络 缩放比例 复杂网络 拓扑(电路) 对抗制 人工智能 数学 物理 频道(广播) 计算机网络 万维网 组合数学 量子力学 几何学
作者
Yasutoshi Nagahama,Kosuke Miyazato,Kazuhiro Takemoto
出处
期刊:Chaos [American Institute of Physics]
卷期号:35 (10)
标识
DOI:10.1063/5.0284213
摘要

This study investigates perturbation strategies inspired by adversarial attack principles from deep learning, designed to control synchronization dynamics through strategically crafted weak perturbations. We propose a gradient-based optimization method that identifies small phase perturbations to dramatically enhance or suppress collective synchronization in Kuramoto oscillator networks. Our approach formulates synchronization control as an optimization problem, computing gradients of the order parameter with respect to oscillator phases to determine optimal perturbation directions. Results demonstrate that extremely small phase perturbations applied to network oscillators can achieve significant synchronization control across diverse network architectures. Our analysis reveals that synchronization enhancement is achievable across various network sizes, while synchronization suppression becomes particularly effective in larger networks, with effectiveness scaling favorably with the network size. The method is systematically validated on canonical model networks including scale-free and small-world topologies and real-world networks representing power grids and brain connectivity patterns. This adversarial framework represents a novel paradigm for synchronization management by introducing deep learning concepts to networked dynamical systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
egg发布了新的文献求助10
刚刚
宋花花完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
PK完成签到,获得积分10
1秒前
lee发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
上官若男应助YWR采纳,获得10
1秒前
1秒前
时尚怜雪发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
领导范儿应助TCA不想循环采纳,获得10
2秒前
2秒前
11发布了新的文献求助10
2秒前
橘子发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
Rocky完成签到,获得积分10
5秒前
斯文败类应助跳跃依琴采纳,获得10
5秒前
826871896发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
zyyyyd发布了新的文献求助30
5秒前
bkagyin应助留胡子的秋柳采纳,获得10
5秒前
sinewaves完成签到,获得积分10
6秒前
大米粒发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
mryc发布了新的文献求助10
7秒前
小白兔完成签到,获得积分10
7秒前
永不牙疼完成签到,获得积分20
8秒前
Sara完成签到,获得积分10
8秒前
陈敏发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
Cathy完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
egg完成签到,获得积分10
10秒前
夏定海完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
瑜伽脚趾完成签到,获得积分10
11秒前
追寻怀亦发布了新的文献求助30
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7349826
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8961546
关于积分的说明 19034683
捐赠科研通 6999670
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220814
关于科研通互助平台的介绍 2385581
邀请新用户注册赠送积分活动 2201142