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El modelo de Kuramoto original

2.3. Sincronizaci´ on de sistemas din´ amicos en redes complejas

2.3.1. El modelo de Kuramoto original

Este modelo fue propuesto por Yoshiki Kuramoto (Kuramoto, 1975, 2003) como paradigma en el estudio de la sincronizaci´on de sistemas biol´ogicos, motivado particularmente por el trabajo de Winfree sobre la sincronizaci´on en poblaciones de luci´ernagas (Winfree, 1967). No obstante, este sencillo modelo resoluble anal´ıticamente ha resultado ser extremadamente ´util, sirviendo en la modelizaci´on de problemas en campos tan diversos como la F´ısica (Wiesenfeld et al., 1998), la Qu´ımica (Kim et al., 2004) o la Neurociencia (Cumin and Unsworth, 2007). En la literatura pueden encontrarse numerosas aportaciones debidas a su importancia como modelo para la comprensi´on y descripci´on de la sincronizaci´on en sistemas reales. Para una excelente aproximaci´on general al problema, as´ı como una revisi´on de la literatura al respecto, cabe destacar (Strogatz, 2000; Acebr´on et al., 2005). Respecto al estudio de la estabilidad de las soluciones destacamos (Strogatz and Mirollo, 1991; Strogatz et al., 1992; Mirollo and Strogatz, 2005, 2007), estudio extendido y corregido en t´erminos de la variedad central (Crawford, 1994). As´ı mismo, la distribuci´on de frecuencias naturales puede dar lugar a transiciones con hist´eresis tanto en

el modelo de Kuramoto (Martens et al., 2009) como en la versi´on estoc´astica (Bonilla et al., 1992). Por ´ultimo, un interesante enfoque en t´erminos de funciones de Lyapunov se puede encontrar en (Van Hemmen and Wreszinski, 1993).

El modelo de Kuramoto consiste en un conjunto de osciladores con una frecuencia naturalwi propia (aquella que determina su fase individualmente)

y un t´ermino de acoplamiento no lineal que depende de la diferencia de las fases de cada par de osciladores conectados. En el modelo original, todos los osciladores est´an acoplados entre s´ı y la ecuaci´on que rige la din´amica del sistema es: ˙ θi =wi+ σ N N X j=1 sin(θj −θi), i= 1, ..., N, (2.26)

donde σ es la constante de acoplamiento y N el n´umero de osciladores del sistema. Es inmediato advertir que el modelo de Kuramoto es precisamen- te la formulaci´on moderna y general del fen´omeno observado por Huygens, donde los osciladores acoplados intercambian energ´ıa gracias a una fuerza de interacci´on. Como resultado, las oscilaciones se van ajustando progresiva- mente hasta alcanzar el estado de sincronizaci´onθ1 =θ2 =...=θN, siempre

y cuando la constante de acoplamiento sea suficientemente grande.

Antes de proseguir con el tratamiento general, consideremos el modelo de Kuramoto en su formulaci´on m´as sencilla. Si atendemos a un solo elemento aislado, un oscilador de Kuramoto es simplemente un flujo en la circunferen- cia caracterizado por la ecuaci´on

˙

θ =ω. (2.27)

Por tanto, las soluciones son oscilaciones regulares del tipo θ =ωt+θ0. La

particularidad del modelo de Kuramoto est´a en considerar un acoplamiento no lineal. En el caso m´as simple, la ecuaci´on de Kuramoto para dos osciladores es ˙ θ1 =ω1+σ sin(θ2−θ1), ˙ θ2 =ω2+σ sin(θ1−θ2). (2.28) Este sistema de dos ecuaciones se puede reducir a un sistema unidimensional mediante el cambio de variables φ =θ2 −θ1, de forma que

˙

φ = ∆2σ sin(φ), (2.29)

donde ∆ = ω2 −ω1, σ regula la intensidad de la interacci´on y ˙φ = 0 es la

t0 = 2µt y el par´ametro µ = ∆/2σ, recuperamos la ecuaci´on angular del ejemplo de la bifurcaci´on de per´ıodo infinito (ver secci´on 2.2.3), caracterizada por una bifurcaci´on de tipo saddle-node en µ = 1 (σ = ∆/2). Para valores de acoplamiento σ < ∆/2, el sistema no tiene puntos fijos y los osciladores no pueden sincronizarse. Cuando σ > ∆/2 aparecen dos puntos fijos, uno estable y otro inestable, siendo el punto fijo estable el atractor responsable de que ambos osciladores sincronicen. El punto cr´ıticoσc= ∆/2 que separa el

estado s´ıncrono del estado incoherente resulta ser proporcional a la diferencia en frecuencias naturales. De esta forma, cuanto m´as diferentes sean ω1 y ω2,

tanto m´as se deber´a incrementarσ para lograr que el sistema sincronice. Una vez alcanzado el estado de sincronizaci´on asociado a ˙φ = 0, los osciladores giran con una diferencia de faseφconstante a la misma frecuencia instant´anea de sincronizaci´on ωs = hωi. Si incrementamos a´un m´as σ, la diferencia de

fases se reduce progresivamente, y en el l´ımite σ → ∞ el sistema acaba sincronizando tanto en frecuencia como en fase.

Una vez entendido el modelo en su configuraci´on m´as sencilla, podemos estudiar el caso original de un sistema conN osciladores acoplados todos con todos. Introduciendo notaci´on compleja, podemos reexpresar (2.26) como

˙

θi =wi +σrsin(ψ−θi), i= 1, ..., N, (2.30)

con tal de introducir el cambio de variables

r(t)eiψ(t) = 1 N N X j=1 eiθj(t). (2.31)

De esta forma, reiψ es un n´umero complejo cuyo argumento ψ es la fase

promedio del sistema, y cuyo m´odulo r da cuenta de la sincronizaci´on ins- tant´anea de los osciladores. Considerando cada oscilador como un vector de m´odulo unidad y ´anguloθ en el plano complejo, si el sistema est´a en el estado incoherente la suma de todos los vectores en (2.31) dar´a como resultado un vector de m´odulo r'0, mientras que si el estado es s´ıncrono, todos los vec- tores rotar´an al un´ısono y el par´ametro de orden ser´ar '1 (cumpli´endose la igualdad estricta solo cuando t→ ∞en el l´ımite termodin´amico). La transi- ci´on de un estado al otro determina un cierto valor cr´ıtico de la constante de acoplo σc tal que, para σ > σc, el sistema evoluciona del estado incoherente

al estado (parcialmente) s´ıncrono.

Para poder definir el grado de sincronizaci´on global del sistema debemos introducir una serie de consideraciones previas. En primer lugar, el atractor del sistema (ver Ap´endice A) es una variedad diferenciable definida por la

condici´on de sincronizaci´on θ1 = θ2 = ... = θN. Esta variedad invariante

existe siempre, pero su estabilidad como atractor depende del valor de σ, siendo inestable para valores de σ < σc. Seg´un se incrementa el valor de σ

por encima de dicho punto cr´ıtico, las soluciones convergen progresivamente y de forma asint´otica sobre la variedad. Por tanto, el grado de sincroniza- ci´on global ha de dar cuenta del n´umero de osciladores que asint´oticamente convergen sobre la variedad invariante. Partiendo del grado de sincroniza- ci´on instant´aneo r(t), esta condici´on de comportamiento asint´otico equivale a descartar el intervalo de tiempo correspondiente al estado transitorio del sistema, garantizando as´ı que el grado de sincronizaci´on es representativo de su din´amica asint´otica. As´ı mismo, para evitar fluctuaciones debidas a efec- tos de tama˜no finito, tomaremos un promedio temporal h.iT del par´ametro de orden (una vez descartado el transitorio) sobre un intervalo de tiempo T

suficientemente grande. De esta forma, definimos la sincronizaci´on global de un sistema con N osciladores como

S = 1 Nh| N X j=1 eiθj|i T. (2.32)

Una vez definida la sincronizaci´on global del sistema, procedemos al estudio anal´ıtico de la sincronizaci´on del modelo de Kuramoto en el l´ımite termo- din´amico mediante el paso al continuo de las ecuaciones (2.30) y (2.31)10. Este procedimiento implica la introducci´on de una funci´on densidad de pro- babilidad ¯ρ(θ, ω, t) que debe satisfacer la condici´on de normalizaci´on y la ecuaci´on de continuidad: Z ∞ −∞ Z 2π 0 dθdωρ¯(θ, ω, t) = 1, (2.33) ∂tρ¯(θ, ω, t) +∂θ( ¯ρ(θ, ω, t) ˙θ) +∂ω( ˙ωρ¯(θ, ω, t) ˙ω) = 0. (2.34)

Por tanto, esta formulaci´on se interpreta como un continuo de osciladores sobre la circunferencia unidad, de tal forma que ¯ρ(θ, ω, t)dθdω es la fracci´on de osciladores con fases y frecuencias naturales comprendidas en los intervalos (θ, θ+dθ) y (ω, ω+dω) respectivamente. Si consideramos as´ı mismo la funci´on de distribuci´on de las frecuencias naturales, g(ω), como la probabilidad de que un oscilador i tenga ωi =ω, entonces

g(ω) =

Z 2π

0

dθρ¯(θ, ω, t), (2.35)

10Si bien Kuramoto hizo uso del concepto de densidades, no utiliz´o la formulaci´on conti-

nua para obtener soluciones anal´ıticas. En su lugar, a partir de la condici´on de sincroniza- ci´on propuso dos subpoblaciones de osciladores (aquellos que la verificaban y aquellos que no) y una serie de condiciones sobre las densidades que los describ´ıan. Para un tratamiento detallado se puede consultar [Strogatz, 2000].

y por tanto, la ecuaci´on de continuidad se reduce a

∂tρ(θ, ω, t) +∂θ(vρ(θ, ω, t)) = 0, (2.36)

donde hemos tenido en cuenta que las frecuencias naturales no dependen del tiempo ( ˙ω = 0) y que la densidad de probabilidad se puede descomponer como ¯ ρ(θ, ω, t) =ρ(θ, ω, t)g(ω), (2.37) Z 2π 0 dθρ(θ, ω, t) = 1. (2.38)

Antes de sustituir la expresi´on (2.30) para la velocidad v = ˙θ en la ecua- ci´on de continuidad, queremos llamar la atenci´on sobre un par de aspectos importantes. En primer lugar, la condici´on de punto fijo en la ecuaci´on de continuidad corresponde a la condici´on de estacionariedad de la densidad de distribuci´onρ(θ, ω, t). Esta condici´on es equivalente, en el caso de la ecuaci´on de Kuramoto, a exigir soluciones estacionarias del par´ametro de ordenr(t), garantizando que los osciladores sincronizan a la frecuencia de sincronizaci´on Ωs mientras su fase se aproxima a la fase promedio ψ. En el l´ımite σ → ∞,

todos los osciladores tienen la misma frecuencia de sincronizaci´on y la misma faseψ(t) = Ωst. Esta ´ultima ecuaci´on permite elegir como sistema de referen-

cia aquel que gira con frecuencia Ωsmediante la transformaci´onθ0 =θ+ Ωst,

y por tanto, sustituyendo ambas ecuaciones en (2.30) y omitiendo el cambio de notaci´on, la ecuaci´on de evoluci´on de un oscilador con fase θ y frecuencia naturalω queda reducida a

˙

θ=wΩs−σrsinθ. (2.39)

En segundo lugar, esta ecuaci´on determina dos subpoblaciones, ρL (locked)

y ρD (drift), caracterizadas por diferentes comportamientos a largo plazo

derivados de la condici´on de sincronizaci´on, ω Ωs = σrsinθ. Por un la-

do, los osciladores pertenecientes aρL est´an caracterizados por la condici´on |ωs| ≤ σr, que garantiza la existencia de un punto fijo estable corres- pondiente a ¯θ = sin−1(ω/σr), siendo |θ| ≤ π/2. Por tanto, los primeros osciladores en converger sobre el atractor son aquellos con frecuencia natural pr´oxima a Ωs, y su n´umero se va incrementando seg´un aumenta el valor de σσc. Cuanto m´as extremal sea la frecuencia natural de un oscilador, tanto

mayor tendr´a que ser el acoplamiento necesario para conseguir que cumpla la condici´on de sincronizaci´on. Por otro lado, los osciladores que cumplen

Ωs| > σr oscilan de forma no uniforme, lo que podr´ıa dar lugar a una

Por ello, Kuramoto exigi´o “ad hoc” que la distribuci´on de osciladores a la derivaρDfuera una distribuci´on estacionaria. Esta exigencia intuitiva se vuel-

ve natural en la formulaci´on continua, donde la condici´on de estacionariedad

∂tρ= 0 es de por s´ı la condici´on de punto fijo. A esta ventaja conceptual se

le une el hecho de que la formulaci´on continua es susceptible de un an´alisis cl´asico de estabilidad (ver referencias al principio de este apartado).

Una vez llegados a este punto, la formulaci´on continua de las ecuaciones (2.30) y (2.31) es ∂tρ(θ, ω, t) +∂θ([ω+σrsin(ψ −θ)]ρ(θ, ω, t)) = 0 (2.40) reiψ = Z ∞ −∞ Z 2π 0 dθdωg(ω)ρ(θ, ω, t)eiθ. (2.41)

Por tanto, las soluciones estacionarias de (2.40) son las soluciones de la den- sidad de probabilidad asociadas al estado incoherente, al estado parcialmente s´ıncrono (donde coexisten ρL y ρD) y al estado completamente s´ıncrono. En

el primer caso, la soluci´on incoherente es equivalente a que la probabilidad de encontrar θ en cualquier punto entre 0 y 2π sea constante, y por tanto

ρ= 1/2π queda determinada por la condici´on de normalizaci´on (2.38). Sus- tituyendo ρ= 1/2π en (2.40) y (2.41), la soluci´on trivial verifica la ecuaci´on de continuidad y la condici´on de incoherencia r = 0. En el caso opuesto, la condici´on de sincronizaci´on completa es equivalente a exigir que todos los osciladores tengan la misma fase ψ, y por tanto ρ = δ(θψ) satisface la ecuaci´on de continuidad y la condici´on de sincronizaci´on r= 1.

En el estado de sincronizaci´on parcial (r > 0) la distribuci´on estacio- naria debe ser un caso intermedio, donde los osciladores pertenecientes al centro de la distribuci´on corresponden con la subpoblaci´on sincronizada, cu- ya fase est´a determinada por el punto fijo del modelo de Kuramoto (2.30), mientras que las colas de la distribuci´on corresponden con la subpoblaci´on a la deriva. Por ello, buscaremos aquellas distribuciones representativas del comportamiento asint´otico ρ∞(θ, ω) ≡ ρ(θ, ω, t → ∞) tales que r > 0 (Fig. 2.6). La condici´on de estacionariedad ∂tρ∞ = 0 implica que vρ∞ = C(ω) es independiente de la fase θ, y por tanto

ρ∞(θ, ω) = C(ω)

ω+σr∞sin(ψθ). (2.42)

Esta distribuci´on se divide en dos subpoblaciones en funci´on del signo del denominador: si |ω| < σr∞, el denominador cambia de signo de forma

Figura 2.6: Evoluci´on del par´ametro de orden en funci´on del tiempo para acoplamientos super y subcr´ıticos.

peri´odica, y dado que ρ∞ ≥ 0, necesariamente C(ω) = 0. Si |ω| > σr∞, la condici´on anterior implica que C(ω) es positiva (negativa) cuando ω > 0

(ω < 0), quedando determinada por la condici´on de normalizaci´on (2.38).

Por tanto, ρ∞(θ, ω) = ( δ(θψsin−1(σrω ∞)), |ω|< σr∞ sign(ω)√ω2σ2r2/2π ω+σr∞sin(ψ−θ) , |ω|> σr∞ (2.43) donde |ω| < σr∞ corresponde al conjunto de osciladores cuya fase −π/2 ≤

θπ/2 es igual a la del punto fijo ¯θ =ψ+sin−1(σrω

∞), mientras que|ω|> σr∞ corresponde a la distribuci´on estacionaria de osciladores a la deriva. Usando el sistema de referencia corrotante y sustituyendo (2.43) en la ecuaci´on (2.41), el par´ametro de orden resulta

r∞= Z σr∞ −σr∞ Z 2π 0 dθdωg(ω)δ(θθ¯)eiθ (2.44) Las integrales correspondientes a los intervalos (−∞,σr∞) y (σr∞,∞,) se cancelan entre s´ı, pues el integrando es impar bajo la transformaci´on (θ, ω) (θ+π,ω), ya queρ(θ+π,ω) =ρ(θ, ω),g(ω) =g(ω) yei(θ+π) =eiθ. Por tanto, tan solo los osciladores pertenecientes a ρL contribuyen al par´ametro

de orden, dando como resultado

r∞= σr∞ 2 Z 2π 0 dθcos2θg(σr∞sinθ). (2.45) Eliminando la soluci´on trivial, r∞ queda determinada impl´ıcitamente por la ecuaci´on 1 = σ 2 Z 2π 0 dθcos2θg(σr∞sinθ), (2.46)

Figura 2.7: Evoluci´on del par´ametro de orden en funci´on del acoplamiento en los casos (a) supercr´ıtico y (b) subcr´ıtico. En ambos casos, la regi´onr= 0 se vuelve inestable para σ > σc. En el caso subcr´ıtico, la l´ınea discontinua

representa una regi´on inestable de la soluci´on s´ıncrona.

cuyas soluciones existen solo para σ > σc. Tomando el l´ımite r∞ → 0+ correspondiente aσ=σce integrando se obtiene 1 = (σc/2)πg(0). Por tanto,

σc=

2

πg(0). (2.47)

As´ı mismo, desarrollando en serie de Taylor la funci´on de distribuci´on de las frecuencias naturales, se obtiene que el par´ametro de orden escala con el par´ametro cr´ıtico como r∞ ∝

p

µ/g00(0), donde µ = (σσ

c)/σc. Por

tanto, y en analog´ıa con la expresi´on r2 =

dpµ/a del punto fijo de la ecuaci´on radial de la bifurcaci´on de Hopf (2.20), el signo de g00(0) determina si la bifurcaci´on en el modelo de Kuramoto es supercr´ıtica, g00(0) < 0 (Fig. 2.7(a)), o subcr´ıtica,g00(0) >0 (Fig. 2.7(b)), y por tanto sujeta a hist´eresis.

2.3.2.

El modelo de Kuramoto en redes complejas: la

ruta a la sincronizaci´on

El modelo de Kuramoto original es un modelo de campo medio donde todos los osciladores est´an sometidos al mismo campo de interacci´onσr de- bido a que todos los nodos est´an conectados entre s´ı. No obstante, podemos generalizar este modelo a un sistema topol´ogicamente no trivial sin m´as que introducir la matriz de acoplamientoσij y la matriz de adyacenciaAij, donde Aij = 1 si los nodos i y j est´an conectados y Aij = 0 en caso contrario. La

˙ θi =wi+ 1 N N X j=1 σijAijsin(θj −θi), i= 1, ..., N (2.48)

En este contexto, la matriz de adyacencia11 define una particular topo-

log´ıa en el sistema, cuya elecci´on concreta puede ser determinante en el com- portamiento din´amico y especialmente en las caracter´ısticas de la transici´on entre los estados s´ıncrono y as´ıncrono (Moreno and Pacheco, 2004; Ichinomi- ya, 2004; Restrepo et al., 2005).

El hecho de introducir una topolog´ıa espec´ıfica abre nuevas posibilidades en el an´alisis de la sincronizaci´on. En ausencia de una aproximaci´on de cam- po medio, ¿es adecuado mantener el par´ametro de orden global del modelo de Kuramoto? Este par´ametro de orden da cuenta del comportamiento me- dio del sistema. No obstante, perdemos toda informaci´on sobre los procesos internos de sincronizaci´on que est´an teniendo lugar entre los elementos de la red. Debido a la complejidad del problema, la mayor parte de los estu- dios realizados para tratar de responder a la pregunta son num´ericos, si bien existen algunos tratamientos anal´ıticos bajo ciertas restricciones sobre la to- polog´ıa de la red. Comenzaremos por este caso, y en particular, seguiremos el an´alisis propuesto por (Restrepo et al., 2005).

Para paliar las deficiencias de un par´ametro de orden global, se puede introducir un par´ametro de orden local ri mediante la identidad rieiφi = PN

j=1Aijhe

iθji

t, redefiniendo el par´ametro de orden global como

r = PN i=1ri PN i=1ki . (2.49)

De esta forma, y para el caso de un acoplamiento de campo medio, i. e.

σij = σ, la ecuaci´on original del modelo de Kuramoto (2.26) se transforma

en

˙

θi =wi−σrisin(θj−θi)−σhi(t), (2.50)

dondehi(t) = Im{e−iθiPjN=1Aij(heiθjit−e iθj

)}es despreciable fuera de un en- torno del punto cr´ıtico y siempre y cuando la conectividad de la red sea lo 11Si bien es f´ısicamente m´as significativo usar la notaci´on expuesta en la ecuaci´on (2.48),

es com´un expresar el caso de un acoplamiento no homog´eneo a trav´es de una matriz de adyacencia pesada, i. e. Ωij ≡σijAij. Este caso es especialmente ´util cuando la interacci´on se var´ıa de forma global, asociando a un par´ametro de acoplamiento homog´eneo σ una variaci´on no homog´enea de la interacci´on de cada enlace, i. e.σΩ.

suficientemente grande, es decir, que la red sea densa. A continuaci´on, se procede aplicando un tratamiento an´alogo al del apartado anterior con la asunci´on extra de que el grado de los primeros vecinos es alto, lo que permite despreciar la contribuci´on debida a los osciladores a la deriva. El par´ametro de orden local queda por tanto reducido a la expresi´on

ri = X |ωj|≤σrj Aij s 1 ωj σrj 2 . (2.51)

Las limitaciones de esta aproximaci´on radican tanto en las asunciones sobre las propiedades de la red como en el hecho de que se deben conocer exacta- mente todas las frecuencias del sistema para poder resolver la ecuaci´on (2.51). Por tanto, en base a la condici´on impuesta de redes densas, podemos asumir que el conjunto de frecuencias naturales de los vecinos de un cierto nodo son representativas de la distribuci´on g(ω). De esta forma, podemos ponderar cada contribuci´on ωi con su correspondiente probabilidad, resultando

ri = X j Aij Z σrj −σrj g(ω) s 1 ω σrj 2 dω. (2.52)

Si introducimos el cambio de variables x = ω/σrj y desarrollamos g(ω) en

serie de Taylor en torno a rj = 0, la expresi´on del par´ametro de orden local

a primer orden cuandor 0+ se reduce a r0i = σ

Kc X

j

Aijrj0, (2.53)

dondeKc= 2/πg(0) es el acoplamiento cr´ıtico del modelo de Kuramoto origi-

nal. En notaci´on vectorial, (2.53) es equivalente a la ecuaci´on de autovalores

Av = (Kc/σ)v, y por tanto Kc/σ = {λ1, ..., λN}. El acoplamiento cr´ıtico

corresponde con el valor m´ınimo de σ que satisface (2.53), es decir,

σc= Kc

λmax

, (2.54)

siendo λmax el m´aximo autovalor de la matriz de adyacencia. De esta ecua-

ci´on se deduce que el acoplamiento cr´ıtico es mayor en redes homog´eneas que en redes heterog´eneas, pues λSF

max> λERmax. No obstante, predice err´oneamente

una ausencia de punto cr´ıtico para redes heterog´eneas en el l´ımite termo- din´amico12, cuya existencia se ha comprobado aplicando finite size scaling

mediante simulaciones num´ericas (Moreno and Pacheco, 2004).

12Esto es debido a la relaci´on del acoplamiento cr´ıtico con los dos primeros momentos

de la distribuci´on de grado (Eq. 2.59), pues la desviaci´on t´ıpica de la distribuci´on de grado en redes SF diverge paraN → ∞.

Finalmente, podemos establecer la conexi´on entre este modelo y el modelo de campo medio si consideramos la aproximaci´onri ∼ki, es decir, que el valor

de la sincronizaci´on local es proporcional al n´umero de vecinos. En particular,

ri =rki, y por tanto r= 1 ki N X j=1 Aijhriθjit . (2.55)

Sumando sobre N la ecuaci´on (2.52) y sustituyendo x = ω/σrj y rj = rkj,

se obtiene la expresi´on N X j kj =σ N X j kj2 Z 1 −1 g(xσrkj) √ 1x2dx, (2.56)

que en el l´ımite continuo toma la forma

Z kP(k)dk =σ Z k2P(k)dk Z 1 −1 g(xσrkj) √ 1x2dx. (2.57)

El valor del acoplamiento cr´ıtico corresponde al l´ımite r0+, y por tanto

Z kP(k)dk =σc Z k2P(k)dk Z 1 −1 g(0)√1x2dx= σcg(0)π 2 Z k2P(k)dk, (2.58) es decir, σc=Kc h ki hk2i. (2.59)

De esta forma, la condici´on de sincronizaci´on σ > σc (r > 0) se traduce en

la inecuaci´on σg(0)π 2 Z k2P(k)dk > Z kP(k)dk. (2.60) La otra v´ıa de aproximaci´on consiste en exploraciones num´ericas del punto cr´ıtico de la transici´on a la sincronizaci´on (Watts, 2001; Hong et al., 2002; Moreno and Pacheco, 2004; Vega et al., 2004), si bien el resultado m´as rele- vante en este campo es el debido a (G´omez-Garde˜nes et al., 2007a,b), donde se introducen una serie de medidas locales para describir la ruta a la sincro- nizaci´on, es decir, los particulares mecanismos microsc´opicos que llevan a la emergencia de la sincronizaci´on global.

En primer lugar, adem´as del par´ametro de sincronizaci´on global r, de-

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