КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АКТИВНЫХ СРЕДАХ

В работе рассматривается модель, описывающая эволюцию активной среды. Модель представляет собой клеточный автомат со стохастическими правилами перехода клетки из одного состояния в другое в зависимости от своего состояния и состояний других клеток автомата. Модель описывает транспорт активности в такой среде. Показано, что при определенных значениях параметров, задающих правила переходов, в поведении системы наблюдается фазовый переход от состояния покоя к состоянию всплесков активности. Исследовалось поведение системы в окрестности фазового перехода и показано, что она демонстрирует признаки критической самоорганизации. Исследовались автоматы с разной системой взаимосвязей между клетками: как регулярные решетки, так и автоматы со случайными связями между клетками. Показано, что для всех таких систем характерно критическое поведение.

1. Christensen K., Olami Z. // Phys. Rev. A 1992. V. 46 (4). P. 1829. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.46.1829

2. Engelbrecht J. // Wave Motion 1986. V. 8 (1). P. 93–100. https://doi.org/10.1016/0165-2125(86)90008-9

3. Klimontovich Yu.L. // Theor. Math. Phys. 1993. V. 96. P. 1035–1056. https://doi.org/10.1007/bf01019066

4. Nekorkin V.I., Velarde M.G. Synergetic Phenomena in Active Lattices. Springer Series in Synergetics. 2022. Berlin: Springer. P. 1–18. https://doi.org/10.1007/978-3-642-56053-8_1

5. Wolfram S. // Rev. Mod. Phys. 1983. V. 55 (3). P. 601. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.55.601

6. Goltsev A.V. et al. // Phys. Rev. E. 2010. V. 81 (6). P. 061921. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.81.061921

7. Regnault D., Schabanel N., Thierry É. // Discrete Math. Theor. Comput. Sci. 2010. V. 12 (2). P. 518. https://doi.org/10.46298/dmtcs.518

8. Dmitriev V.G. et al. // Sov. J. Quantum Electron. 1978. V. 8 (11). P. 1356. https://doi.org/10.1070/QE1978v008n11ABEH011267

9. Shcherbakov I.A. // IEEE J. Quantum Electron. 1988. V. 24 (6). P. 979–984. https://doi.org/10.1109/3.218

10. Kulagin Yu.A. // J. Sov. Laser Res. 1982. V. 3 (1). P. 1–60. https://doi.org/10.1007/bf01119612

11. Kærn M. et al. // Faraday Discuss. 2002. V. 120. P. 295–312. https://doi.org/10.1039/b103244p

12. Alonso S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 87 (7). P. 078302. https://doi.org/10.1103/physrevlett.87.078302

13. Krinsky V.I., Agladze K.I. // Phys. D (Amsterdam, Neth.). 1983. V. 8 (1–2). P. 50–56. https://doi.org/10.1016/0167-2789(83)90310-x

14. Gizzi A. et al. // Commun. Comput. Phys. 2015. V. 17 (1). P. 93–126. https://doi.org/10.4208/cicp.091213.260614a

15. Sidorova A. et al. // Biosyst. 2020. V. 198. P. 104234. https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2020.104234

16. Fingerhut J. // Front. Psych. 2021. V. 12. P. 635993. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2021.635993

17. Cappuccio G. // Media Educ. 2017. V. 8 (1). P. 31–50.

18. Bornholdt S., Röhl T. // Phys. Rev. E. 2003. V. 67 (6). P. 066118. https://doi.org/10.1103/physreve.67.066118

19. Hesse J., Gross T. // Front. Syst. Neurosci. 2014. V. 8. P. 166. https://doi.org/10.3389/fnsys.2014.00166

20. Ponomarev V.S. // Geotect. 2011. V. 45 (2). P. 157–165. https://doi.org/10.1134/s001685211102004x

21. Bak P., Tang Ch. // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 1989. V. 94 (B11). P. 15635–15637. https://doi.org/10.1029/jb094ib11p15635

22. Fuchs C. // Syst. Practice Act. Res. 2006. V. 19. P. 101–137. https://doi.org/10.1007/s11213-005-9006-0

23. Tverdislov V.A., Dmitriev A.V., Sidorova A.E. // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 2017. V. 81. P. 114–120. https://doi.org/10.3103/s1062873817010270

24. Davis A. // Media, Culture Soc. 2006. V. 28 (4). P. 603–625. https://doi.org/10.1177/0163443706065035

25. Zhabotinsky A.M. // Scholarpedia. 2007. V. 2 (9). P. 1435. https://doi.org/10.4249/scholarpedia.1435

26. Merzhanov A.G., Khaikin B.I. // Prog. Energy Combust. Sci. 1988. V. 14 (1). P. 1–98. https://doi.org/10.1016/0360-1285(88)90006-8

27. Rosenblueth A. et al. // J. Cell. Comp. Physiol. 1949. V. 34 (2). P. 173–205. https://doi.org/10.1002/jcp.1030340202

28. Fuentes M.A., Kuperman M.N. // Phys. A (Amsterdam, Neth.). 1999. V. 267 (3–4). P. 471–486. https://doi.org/10.1016/s0378-4371(99)00027-8

29. White S.H., del Rey A.M., Sánchez G.R. // Appl. Math. Comput. 2007. V. 186 (1). P. 193–202. https://doi.org/10.1016/j.amc.2006.06.126

30. Bak P., Chen K. // Sci. Am. 1991. V. 264 (1). P. 46–53. https://doi.org/10.1038/scientificamerican0191-46