分离与整合随着连接结构的改变

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:duzhiwei1010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文利用相振子模型研究了耦合振子系统的连接结构对于振子的分离、整合等集体行为的影响。同步是耦合振子系统动力学研究的一个传统问题,并且被用于理解自然现象中的多种同步行为。分离整合是在同步的基础上根据自然现象中的复杂集体行为提出的动力学问题。本论文采用计算机模拟和解析分析方法,从删除节点和删除连线两个方面研究了耦合振子系统的连接结构对于振子的分离、整合等集体行为的影响。我们的研究利用基本的振子模型,给出了分离、整合变化规律的动力学理论解释。具体研究内容主要有以下三个方面:第一部分,我们模拟了网络结构对于网络复杂性参数的影响。我们从两个全连接网络出发,通过把连接从网络内部移动到网络之间,构造模块化网络。用它作为振子的耦合结构进行模拟。随着重连次数的增加,我们计算了网络结构属性和振子集体行为的多种量度,包括网络的模块化程度,振子的皮尔逊相关系数,同步程度,分离指数,和香农熵等参数。我们采用两种方法计算网络的分离,计算表明两种计算方法得到的结果是相同的。我们的计算表明在分离与整合平衡的参数附近,系统的皮尔逊相关系数最小,并且表现出了较高的复杂程度,即香农熵最大。我们的研究表明耦合振子模型可以表现出分离整合平衡,而且过去提出的多种复杂性与分离整合平衡的量度具有对结构和动力学的鲁棒性。第二部分,我们研究了在分离与整合平衡的网络中,改变网络结构导致的网络分离与整合的变化。通过在网络中随机地删除节点或者删除连线来模拟网络结构改变的过程。这些结构的改变模仿了大脑衰老。分离和整合随着大脑衰老发生单调的变化,其变化规律是一个未解决的问题。我们发现改变网络结构以后,网络的集体行为以正常衰老的方式改变,即分离减小、整合增大,并且这种现象发生在分离与整合平衡的网络中。我们还发现分离的减小依赖于网络的结构,在重连比率很小的时候,网络是孤立的模块,分离与整合都不受网络结构变化的影响;在重连比率很大的时候,网络更接近一个随机网络,删除元素后分离与整合都保持不变。第三部分,我们给出了分离与整合变化规律的解释,揭示了模块化网络结构发挥的作用。我们计算出删除节点或者连线时每个节点的连接度的变化,包括模块内部和模块之间度的改变量。结果表明所有节点都丢失了模块内部连接,而部分节点没有丢失模块之间连接。节点度的改变是不对称的。我们分析了网络改变呈现非对称性的区域。在分离整合平衡点附近,网络中节点度的改变量表现出明显的模块内外的不对称效应,提高了网络的整合。最后我们研究了真实生物大脑网络中节点度变化量的不对称性。与模型计算结果一致,当从真实网络中删除部分节点或连线时,节点度改变量也表现出了模块内外的不对称性。
其他文献
目前全球气候发生着变化,大气CO2浓度正逐步上升。大气CO2浓度的升高对生态环境及农业生产带来了很大的影响。并且土壤重金属问题也日益加重,严重威胁着我们的生态系统及人类健康。本研究以当前大气CO2浓度升高和重金属污染并存的两大环境问题为切入点,选用2个水稻品种(湘晚籼13号和深优957号)为研究对象,利用开顶式气室(Open Top Chamber,OTC),设置两个CO2浓度(400ppm、60
水稻(Oryza sativa)作为世界上最重要的粮食作物之一,广泛种植于热带和亚热带国家。高温胁迫常常导致水稻结实率大幅度下降,严重减产,甚至颗粒无收。高温对水稻的整个生长发育进程都有影响,但是在生殖生长阶段,特别是抽穗开花期遭遇高温会使结实率显著下降,是产量减少的最重要因素。水稻耐热机制的构成极为复杂,是多种生理生化活动共同作用的结果,且多为数量性状。因此,定位和利用水稻耐热基因,对改良水稻品
1.水稻窄卷叶突变体8656的遗传鉴定叶片适度的卷曲可使其保持直立,减少植株之间的遮挡,增加光合面积,促进通风透光,这有助于建立高产群体结构,减少病虫害的发生,从而提高水稻产量。本研究对籼稻恢复系676R进行EMS诱变,获得一个窄卷叶突变体8656。该突变体在苗期表现出窄叶表型,并从分蘖期开始表现出叶片卷曲直立。与野生型相比,8656突变体其倒一叶和倒二叶的卷曲度比野生型分别增加了46.15%和8
近年来在全面复兴中华文化的时代背景下,不断涌现出优秀的传统文化主题的影视作品、节目,在全社会激起了传统文化热潮。而文化与旅游产业日益密切,如何在既传承和弘扬优秀传统文化,又能创造经济价值和社会效益成为当下文旅融合发展的要求。本研究中的长三角地区是江南文化的主要区域,文化底蕴深厚,文化特征鲜明,在长三角一体化发展战略下,不断加强江南文化品牌建设,文旅产业繁荣。汉服作为承载着中华传统文化的物质载体,自
柑橘黄龙病是危险性最大、流行速度最快、最具毁灭性的一种柑橘病害,对全球柑橘产业发展造成了巨大的影响.因此,利用动力学模型来研究黄龙病的传播规律具有重要的现实意义.为了准确评估喷洒杀虫剂、移除病树、输营养液、对苗木实行严格检疫等控制措施的有效性.根据柑橘黄龙病的传播机理,分别建立了自治,脉冲切换,非自治动力学模型,研究了它们的动力学性质.本文具体内容如下:第一章,介绍了柑橘黄龙病的研究背景、意义及现
大花黄牡丹(Paeoni ludlowii)是国家二级保护植物,同时兼具观赏价值、药用价值,是极为珍贵的植物资源和育种材料。为了充分利用大花黄牡丹的资源价值,项目组将生长于海拔约3000m的西藏自治区林芝市巴宜区米瑞乡米瑞村的大花黄牡丹进行引种到海拔约3800m的拉萨市区,发现大花黄牡丹在拉萨能够正常开花,并出现了重瓣植株。本实验围绕大花黄牡丹的观赏特征,以原生地和引种地两个的大花黄牡丹植株群体进
DNA甲基化在植物生长发育和干旱等逆境胁迫适应性中具有重要作用,同时也是基因组潜在的变异来源。植物中,通过群体遗传学研究已鉴定出调控开花等复杂性状的DNA甲基化位点,但目前尚缺乏有效手段对序列特异位点DNA甲基化状态进行精准操作,极大限制了对这些位点进一步的功能研究与利用。本研究通过将CRISPR-dCas9蛋白与具有DNA去甲基化功能的ROS1蛋白融合,形成靶向特异序列的DNA去甲基化系统,进一
Rhizoctonia solani AG1 IA是引起水稻纹枯病的致病菌,最近多年,纹枯病已成为中国的主要水稻病,是三大水稻病之一,特别是在华南部分地区,这已经给我国水稻的生产造成了巨大损失。立枯丝核菌AG1 IA作为丝核菌属中第一个基因组测序的菌株,可以为研究其对水稻的致病机制提供一个很好的模型。在前期研究的基础上,本论文通过对水稻纹枯病菌AG1 IA中预测的小分泌蛋白结合转录组数据进行筛选和
本文围绕鸭瘟病毒UL25与UL17蛋白相互作用的关键区域进行筛选,将UL25蛋白中的相互作用关键氨基酸进行突变构建病毒突变株,对其作为候选疫苗的潜力展开研究。本文主要研究内容和获得的结果如下:1.DPV pUL25与pUL17相互作用的鉴定本文构建了真核表达质粒pCAGGS-Flag-UL17、pCAGGS-HA-UL25。将以上重组质粒分别进行单独转染或共同转染至DF-1细胞中,收取12 h、2
小麦的原始遗传资源在从其野生祖先驯化和进化到现代栽培小麦的过程中遭受了较大的侵蚀。普通小麦的遗传变异日益狭窄,严重限制了突破性小麦新品种的培育。通过远缘杂交能够将小麦的野生近缘种中的优异基因导入到普通小麦中,从而拓宽其遗传基础。本研究通过对父本野生二粒小麦D1、D97,母本普通小麦品种川农16(CN16),及其远缘杂交获得的高世代(F11)株系材料进行荧光原位杂交(FISH)和55K SNP芯片分