Dinámica de sistemas dinámicos con retraso

ALBERTO ISAAC AGUILAR HERNANDEZ

Este trabajo se centra en estudiar los cambios dinámicos producidos por un retraso temporal constante en el comportamiento de sistemas descritos por ecuaciones dife renciales. Para que un sistema pueda tener una dinámica en régimen caótico es necesario, pero no suficiente, que por lo menos sea de dimensión tres. Los trabajos pioneros de Mackey-Glass[28] mostraron que un sistema dinámico de dimensión uno puede alcanzarunadinámicacaóticaalintroducirunretrasotemporalconstanteensusecua ciones. Esto es debido a que el retraso temporal, que también puede verse como una retroalimentaciónenelsistema,provocaqueladimensióndelsistemasevuelvainfinita. Basadosenlasideasanterioresnospropusimosestudiarladinámicadeunmodelo neuronal con retraso temporal. Este es un problema de relevancia pues la comunica ción entre neuronas no se produce de manera inmediata y este pequeño retraso en la transmisión de información puede dar origen, y ayudar a explicar, fenomenos de la dinámica neuronal. iii iv Para iniciar con nuestro estudio primeramente reproducimos los resultados del artículo de Mackey-Glass y de J. Farmer quien estudió la dinámica del sistema de Mackey-Glass desde la perspectiva de atractores en un espacio fase de dimensión infinita[29]. Después analizamos los cambios de comportamiento en la dinámica del sistematipoRosslerconsiderandocuatroconfiguracionesdistintas:retrasotemporalen una variable, retroalimentación lineal retrasada, retroalimentación senoidal retrasada yfinalmentedossistemastipoRosslerconacoplamientodifusivobidireccionalconre traso.Porúltimo,comomodeloneuronalescogimosunsistematipoFitzhug-Nagumo, el cual analizamos con las mismas configuraciones con las que estudiamos el modelo de Rossler. En nuestro trabajo reportamos que el retraso temporal puede funcionar no sólo co mogenerador,sinoquetambiéncomosupresordecaosenunsistema.Tambiénpuede generar duplicación o disminución de periodo. En el sistema tipo Fitzhug-Nagumo un retraso temporal puede provocar que el sistema cambie de una dinámica periódica a una cuasiperiódica, caótica o tipo ráfaga de disparos (bursting). En el caso de dos sistemasacopladosobservamoselfenómenodemuertedeamplitud,fenómenoqueha sido ya ampliamente estudiado[38][39]. El comportamiento de bursting es el resultado nuevo y más importante de este trabajo.

Tipo de documento: Tesis de maestría

Formato: Adobe PDF

Audiencia: Investigadores

Idioma: Español

Área de conocimiento: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Campo disciplinar: CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Nivel de acceso: Acceso Abierto