已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Predicting discrete-time bifurcations with deep learning

分叉 深度学习 人工智能 计算机科学 分类器(UML) 倍周期分岔 离散时间和连续时间 分岔理论 预警系统 机器学习 模式识别(心理学) 非线性系统 数学 物理 统计 电信 量子力学
作者
Thomas M. Bury,Daniel Dylewsky,Chris T. Bauch,Madhur Anand,Leon Glass,Alvin Shrier,Gil Bub
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:12
标识
DOI:10.1038/s41467-023-42020-z
摘要

Many natural and man-made systems are prone to critical transitions-abrupt and potentially devastating changes in dynamics. Deep learning classifiers can provide an early warning signal for critical transitions by learning generic features of bifurcations from large simulated training data sets. So far, classifiers have only been trained to predict continuous-time bifurcations, ignoring rich dynamics unique to discrete-time bifurcations. Here, we train a deep learning classifier to provide an early warning signal for the five local discrete-time bifurcations of codimension-one. We test the classifier on simulation data from discrete-time models used in physiology, economics and ecology, as well as experimental data of spontaneously beating chick-heart aggregates that undergo a period-doubling bifurcation. The classifier shows higher sensitivity and specificity than commonly used early warning signals under a wide range of noise intensities and rates of approach to the bifurcation. It also predicts the correct bifurcation in most cases, with particularly high accuracy for the period-doubling, Neimark-Sacker and fold bifurcations. Deep learning as a tool for bifurcation prediction is still in its nascence and has the potential to transform the way we monitor systems for critical transitions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
笑点低忆之完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
今夜有雨完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
HanSun完成签到,获得积分20
3秒前
一杯茶具完成签到 ,获得积分10
4秒前
zkkz完成签到,获得积分10
4秒前
小张完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
川川发布了新的文献求助10
6秒前
李健应助zzz采纳,获得10
7秒前
9秒前
勤奋苑睐完成签到,获得积分10
9秒前
Jmax发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
NatureEnergy完成签到,获得积分10
11秒前
14秒前
15秒前
蘅皋发布了新的文献求助10
15秒前
今后应助超级的楼房采纳,获得10
15秒前
16秒前
科研通AI6.4应助llljjj采纳,获得10
19秒前
ding应助norman采纳,获得10
20秒前
morena发布了新的文献求助10
20秒前
脱锦涛完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
fanhuaxuejin完成签到 ,获得积分10
22秒前
蘅皋完成签到,获得积分20
22秒前
懒懒羊完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
25秒前
WL发布了新的文献求助20
25秒前
风趣芫完成签到,获得积分10
25秒前
伊萨卡完成签到 ,获得积分10
25秒前
折光完成签到 ,获得积分10
26秒前
嘻嘻哈哈发布了新的文献求助40
28秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6398898
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8214298
关于积分的说明 17407041
捐赠科研通 5452252
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881702
邀请新用户注册赠送积分活动 1858190
关于科研通互助平台的介绍 1700087