@article{ZaikinTopajGarciaOjalvo2002, author = {Zaikin, Alexei A. and Topaj, Dmitri and Garcia-Ojalvo, Jordi}, title = {Noise-enhanced propagation of bichromatic signals}, year = {2002}, abstract = {We examine the influence of noise on the propagation of harmonic signals with two frequencies through discrete bistable media. We show that random fluctuations enhance propagation of this kind of signals for low coupling strengths, similarly to what happens with purely monochromatic signals. As a more relevant finding, we observe that the frequency being propagated with better efficiency can be selected by tuning the intensity of the noise, in such a way that for large noises the highest frequency is transmitted better than the lower one, whereas for small noises the reverse holds. Such a noise-induced frequency selection can be expected to exist for general multifrequency harmonic signals.}, language = {en} } @article{TopajKyePikovskij2001, author = {Topaj, Dmitri and Kye, W.-H and Pikovskij, Arkadij}, title = {Transition to Coherence in Populations of Coupled Chaotic Oscillators: A Linear Response Approach}, year = {2001}, abstract = {We consider the collective dynamics in an ensemble of globally coupled chaotic maps. The transition to the coherent state with a macroscopic mean field is analyzed in the framework of the linear response theory. The linear response function for the chaotic system is obtained using the perturbation approach to the Frobenius-Perron operator. The transition point is defined from this function by virtue of the self-excitation condition for the feedback loop. Analytical results for the coupled Bernoulli maps are confirmed by the numerics.}, language = {en} } @phdthesis{Topaj2001, author = {Topaj, Dmitri}, title = {Synchronization transitions in complex systems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000367}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung generischer Synchronisierungsph{\"a}nomene in interagierenden komplexen Systemen. Diese Ph{\"a}nomene werden u.a. in gekoppelten deterministischen chaotischen Systemen beobachtet. Bei sehr schwachen Interaktionen zwischen individuellen Systemen kann ein {\"U}bergang zum schwach koh{\"a}renten Verhalten der Systeme stattfinden. In gekoppelten zeitkontinuierlichen chaotischen Systemen manifestiert sich dieser {\"U}bergang durch den Effekt der Phasensynchronisierung, in gekoppelten chaotischen zeitdiskreten Systemen durch den Effekt eines nichtverschwindenden makroskopischen Feldes. Der {\"U}bergang zur Koh{\"a}renz in einer Kette lokal gekoppelter Oszillatoren, beschrieben durch Phasengleichungen, wird im Bezug auf die Symmetrien des Systems untersucht. Es wird gezeigt, daß die durch die Symmetrien verursachte Reversibilit{\"a}t des Systems nichttriviale topologische Eigenschaften der Trajektorien bedingt, so daß das als dissipativ konstruierte System in einem ganzen Parameterbereich quasi-Hamiltonische Z{\"u}ge aufweist, d.h. das Phasenvolumen ist im Schnitt erhalten, und die Lyapunov-Exponenten sind paarweise symmetrisch. Der {\"U}bergang zur Koh{\"a}renz in einem Ensemble global gekoppelter chaotischer Abbildungen wird durch den Verlust der Stabilit{\"a}t des entkoppelten Zustandes beschrieben. Die entwickelte Methode besteht darin, die Selbstkonsistenz des makroskopischen Feldes aufzuheben, und das Ensemble in Analogie mit einem Verst{\"a}rkerschaltkreis mit R{\"u}ckkopplung durch eine komplexe lineare {\"U}bertragungssfunktion zu charakterisieren. Diese Theorie wird anschließend f{\"u}r einige theoretisch interessanten F{\"a}lle verallgemeinert.}, language = {en} }