Séance de cours

Entraînement et synchronisation des oscillateurs

Graph Chat

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.

Dans cours

BIO-341: Dynamical systems in biology

Life is non-linear. This course introduces dynamical systems as a technique for modelling simple biological processes. The emphasis is on the qualitative and numerical analysis of non-linear dynamical models. Examples are taken from biology and population ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts d'entraînement et de synchronisation des oscillateurs, en se concentrant sur le modèle Kuramoto. Il traite de l'entraînement des oscillateurs de phase par couplage continu et pulsé, ainsi que de la synchronisation collective dans les populations d'oscillateurs de phase. La séance de cours explore les phénomènes de résonance dans les rythmes circadiens humains et le modèle de Kuramoto pour la synchronisation. Il explore la dynamique des oscillateurs de phase et l'effet des stimuli externes sur les systèmes oscillatoires. Les notes de formation analysent différents cas d'entraînement et de stabilité dans les systèmes oscillatoires, fournissant un aperçu du comportement des oscillateurs biologiques couplés.

Enseignant·e·s (2)

Felix Naef

Felix Naef studied theoretical physics at the ETHZ and obtained his PhD from the EPFL in 2000. He then received postdoctoral training at the Center for Studies in Physics and Biology at the Rockefeller University (NYC) under the guidance of Prof. Magnasco. His research focuses on the modeling and interpretation of high-throughput functional data and the study of biomolecular oscillators. He joined ISREC as an associate scientist in early 2004 and is currently Associate Professor in the Institute of Bioengineering (IBI).

Julian Charles Shillcock

Julian received his PhD at Simon Fraser University in Canada for work on Monte Carlo simulations of liquid crystal phase transitions and the elastic properties of fluid and polymerized membranes. He was a Group Leader at the Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Germany for five years applying coarse-grained simulation techniques - principally Dissipative Particle Dynamics (DPD) and Brownian Dynamics - to equilibrium and dynamic properties of fluid lipid membranes. A major target of this research was to reveal the molecular rearrangements that occur during vesicle fusion. During this time, he developed a commercially-available, parallel DPD code that is being used by several universities. He was an Associate Professor at MEMPHYS in the Department of Physics and Chemistry, University of Southern Denmark. He has also worked in industry, designing and writing software for communication satellite simulations (British Aerospace, 1986-1990), and fluid simulation software (Accelrys, Inc., 1998-1999). He joined the Blue Brain Project in 2011, and uses mesoscale simulation techniques, together with theoretical analysis and collaborations with experimentalists, to study the dynamics of cellular processes. Current projects include simulating the formation of the post-synaptic density in dendritic spines and developing theoretical models of the supramolecular organisation of synapses. He also teaches Master's and PhD courses in computational cell biology and biophysics. He wrote and maintains an open source dissipative particle dynamics simulation code: https://github.com/Osprey-DPD/osprey-dpd Orcid: orcid.org/0000-0002-7885-735X

Source officielle

Concepts associés (32)

Oscillation

Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique autour d'une position d'équilibre stable. Les oscillations sont soit régulières (périodiques) soit décroissantes (amorties). Elles répondent aux mêmes équations quel que soit le domaine. Une oscillation est une "variation d'une grandeur mécanique, électrique, caractérisée par un changement périodique de sens". Le cycle d'une oscillation est le temps écoulé entre deux passages successifs par la position d'équilibre.

Horloge circadienne

En biologie, une horloge circadienne est un mécanisme de régulation de processus quotidiens, les rythmes circadiens, présents chez de nombreux organismes vivants dont les cyanobactéries, les plantes, les champignons et les animaux. Elle définit un temps subjectif. Les rythmes circadiens sont décrits pour la première fois en 1729 par le mathématicien et astronome français Jean-Jacques Dortous de Mairan. Celui qui marque le plus les vies quotidiennes des êtres humains est le rythme veille-sommeil.

Rythme circadien

Le regroupe tous les processus biologiques cycliques d'une durée d'environ 24 heures. Un rythme circadien est un rythme biologique d’une durée de environ, qui possède au moins un cycle par période de . Le terme « circadien », inventé par Franz Halberg, vient du latin circa, « autour», et dies, « jour », et signifie littéralement cycle qui dure « environ un jour » Halberg, Franz. (1963). Circadian (about Twenty-Four-Hour) Rhythms in Experimental Medicine [Abridged]. Proceedings of the Royal Society of Medicine.

Oscillateur (électronique)

vignette|Un oscillateur intégré à quartz. Un oscillateur électronique est un circuit dont la fonction est de produire un signal électrique périodique, de forme sinusoïdale, carrée, en dents de scie, ou quelconque. L'oscillateur peut avoir une fréquence fixe ou variable. Il existe plusieurs types d'oscillateurs électroniques ; les principaux sont : oscillateurs à circuit LC et un étage amplificateur, HF le plus souvent ; oscillateurs à déphasage avec étage RC, qui délivrent des signaux sinusoïdaux : l'exemple-type est l'oscillateur à pont de Wien ; générateur de créneaux ; oscillateur à quartz, très stable et de haute précision grâce à des résonateurs à micro-onde ; ils sont utilisés dans les horloges atomiques.

Oscillateur harmonique

Un oscillateur harmonique est un oscillateur idéal dont l'évolution au cours du temps est décrite par une fonction sinusoïdale, dont la fréquence ne dépend que des caractéristiques du système et dont l'amplitude est constante. Ce modèle mathématique décrit l'évolution de n'importe quel système physique au voisinage d'une position d'équilibre stable, ce qui en fait un outil transversal utilisé dans de nombreux domaines : mécanique, électricité et électronique, optique. Il néglige les forces dissipatives (frottement par exemple).

Afficher plus

Séances de cours associées (64)

Oscillations forcées : assèchement, résonance et couplage

Explore les oscillations forcées dans les systèmes mécaniques et électriques, l'amortissement, la résonance et le couplage des oscillateurs.

Oscillateurs circadiens : entraînement et synchronisation

Explore l'entraînement et la synchronisation des oscillateurs circadiens, en se concentrant sur les rythmes circadiens humains et l'impact des stimuli externes.

Learning and Adaptive Control for Robots: Extensions à DS

Explore les systèmes dynamiques couplés et non couplés, la stabilité, le couplage main-bras et l'adaptation en robotique.

Synchronisation dans le modèle Kuramoto

Explore le modèle Kuramoto pour la synchronisation dans les oscillateurs de phase et discute des critères de stabilité et des valeurs de couplage critiques.

Oscillateur harmonique forcé: Phénomène de résonance

Couvre l'oscillateur harmonique forcé et amorti, y compris la solution harmonique et le phénomène de résonance.

Afficher plus

Concepts associés (32)

Oscillation

Horloge circadienne

Rythme circadien

Oscillateur (électronique)

Oscillateur harmonique

Afficher plus