குழப்பமான சுற்று முன்னோடியில்லாத சமநிலை பண்புகளை வெளிப்படுத்துதல்

கணித வழித்தோன்றல்கள் ஒரு குழப்பமான, மெமரிஸ்டர் அடிப்படையிலான சுற்றுகளை வெளிப்படுத்தியுள்ளன, இதில் வெவ்வேறு ஊசலாடும் கட்டங்கள் ஆறு சாத்தியமான கோடுகளுடன் இணைந்து இருக்கலாம்.

சாதாரண மின் சுற்றுகளைப் போலல்லாமல், குழப்பமான சுற்றுகள் ஊசலாடும் மின் சமிக்ஞைகளை உருவாக்கலாம், அவை காலப்போக்கில் மீண்டும் நிகழாது. இருப்பினும், அடிப்படை கணித வடிவங்களைக் காண்பிக்கும். இந்த சுற்றுகளின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்த, முந்தைய ஆய்வுகள் பல ஊசலாடும் கட்டங்கள் கணித ரீதியாக வரையறுக்கப்பட்ட “சமநிலைக் கோடுகளுடன்” இணைந்து இருக்கும் வகையில் அமைப்புகளை வடிவமைத்துள்ளன. The European Physical Journal Special Topics என்ற இதழில் வெளியிடப்பட்ட புதிய ஆராய்ச்சியில், இந்தியாவின் சென்னை தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தில் ஜனார்த்தனன் ராமதாஸ் தலைமையிலான குழு, ஆறு வித்தியாசமான சமநிலைக் கோடுகளுடன் கூடிய குழப்பமான சுற்று ஒன்றை வடிவமைத்துள்ளது, இது முன்பு நிரூபிக்கப்பட்டதை விட அதிகம்.

குழப்பமான அமைப்புகள் இப்போது பரந்த அளவிலான துறைகளில் பரவலாக ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன: உயிரியல் மற்றும் வேதியியல், பொறியியல் மற்றும் பொருளாதாரம் துறைகள் வரை ஆய்வை மேற்கொள்கின்றன. குழுவின் சுற்று சோதனை ரீதியாக உணரப்பட்டால், இந்த அமைப்புகளை சோதனை ரீதியாக ஆய்வு செய்வதற்கான முன்னோடியில்லாத வாய்ப்புகளை ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு வழங்க முடியும். நடைமுறையில், ரோபோட்டிக் இயக்க கட்டுபாடு, பாதுகாப்பான கடவுச்சொல் உருவாக்கம் மற்றும் இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸின் புதிய மேம்பாடுகள் உள்ளிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு அவற்றின் வடிவமைப்பு பயன்படுத்தப்படலாம். இதன் மூலம் அன்றாடப் பொருட்களின் வலையப்பு தரவுகளைச் சேகரித்துப் பகிரலாம்.

குழப்பமான சுற்றுகளின் கட்டுமானத் தொகுதிகள் நினைவூட்டிகள்: மின் கூறுகள் சுற்று வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் அவை கடந்த காலத்தில் பாய்ந்த மின்னூட்டத்தின் அளவை நினைவில் கொள்கின்றன. சமீபத்தில், பல சமநிலைக் கோடுகளைக் கொண்ட குழப்பமான மெமரிஸ்டர் சுற்றுகளில் அதிக ஆர்வம் காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த கோடுகள் அலைவுகளின் வெவ்வேறு கட்டங்களுக்கு இடையிலான எல்லைகளை வரையறுக்கின்றன, இதனால் பல கட்டங்கள் அவற்றுடன் இணைந்து இருக்கும். இதுவரை, ஐந்து வரி சமநிலை கொண்ட அமைப்புகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன.

புதிய வழித்தோன்றல்கள் மூலம், ராமதாஸ் குழு இந்த ஆறு வரிகளைக் கொண்ட அமைப்பைக் கண்டுபிடித்தது. அவற்றின் அமைப்பின் அளவுருக்கள் மற்றும் தொடக்க நிலைகளை மாற்றுவதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல்வேறு சிக்கலான இயக்கவியலைக் கண்டறிந்துள்ளனர்: ஊசலாடும் குமிழிகளின் பிரிவு, மற்றும் பொதுவாக ஒன்றுக்கொன்று ஈர்க்கப்பட்டு, ஒரு பொருளாக ஒன்றிணைக்கும் பொருட்களின் சகவாழ்வு உட்பட இதில் அடங்கும். அவர்களின் யோசனைகளின் சாத்தியத்தை நிறுவ, குழு இப்போது மெமரிஸ்டர் அடிப்படையிலான சுற்று ஒன்றை வடிவமைத்துள்ளது, இது எதிர்கால சோதனைகளில் நடைமுறையை நிரூபிக்கும் என்று அவர்கள் நம்புகிறார்கள்.

References:

• Veselý, V. (2022). Chaos Control: Controlling Heart Arrhythmia Using an Echo State Network Controller(Doctoral dissertation).
• Dong, Y., Wang, G., Liang, Y., & Chen, G. (2022). Complex dynamics of a bi-directional N-type locally-active memristor. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 105, 106086.
• Khennaoui, A. A., Almatroud, A. O., Ouannas, A., Al-sawalha, M. M., Grassi, G., Pham, V. T., & Batiha, I. M. (2021). An unprecedented 2-dimensional discrete-time fractional-order system and its hidden chaotic attractors. Mathematical Problems in Engineering, 2021.
• Ogorzalek, M. J. (1997). Chaos and complexity in nonlinear electronic circuits(Vol. 22). World Scientific.
• Wang, X., Li, C., Huang, T., & Duan, S. (2012). Predicting chaos in memristive oscillator via harmonic balance method. Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 22(4), 043119.