Komplexe dynamische Netzwerke: Effekte von Heterogenität, Adaptivität und Topologie der Kopplungen

• Antragsteller: Professor Dr. Eckehard Schöll; Privatdozent Dr. Serhiy Yanchuk
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440145547

Das Projekt hat zum Ziel, theoretisch und numerisch die Dynamik von komplexen adaptiven Netzwerken zu untersuchen. Im Zentrum steht das Wechselspiel der Adaptivität der Kopplungen, Heterogenität und die Topologie des Netzwerkes. Die Anwendungen schließen neuronale und neuromorphe Netzwerke ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Im Rahmen der Fortsetzung des Projektes werden wir in einem allgemeinen Kontext die Dynamik von Netzwerken verschiedener Art (stetig differenzierbar gekoppelte oder pulsgekoppelte Oszillatoren) mit der zusätzlichen Eigenschaft, dass die Kopplungen plastisch, d.h. adaptiv sind, untersuchen. Insbesondere möchten wir in diesem Projekt verstehen, welche Wirkung die Plastizität auf die (Cluster-)Synchronisierbarkeit in Netzwerken verschiedener Komplexität hat: komplexe Netzwerkstrukturen, heterogene dynamische Knoten, nicht-glatte Kopplungsfunktionen. Dies könnte letztendlich neues Licht auf die Rolle der Plastizität bei der zeitlichen Informationsverschlüsselung durch neuronale Spikes werfen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen