Motor de memoria: coherencia autoorganizada a partir de retroalimentación interna

Área de la Ciencia:

• Física
• Sistemas Complejos
• Mecánica Estadística de No Equilibrio

Sus antecedentes:

• Los sistemas no markovianos exhiben efectos de memoria, influyendo en la dinámica.
• La coherencia en sistemas físicos a menudo requiere excitación o ajuste externo.
• La comprensión de los fenómenos emergentes en sistemas complejos es crucial.

Objetivo del estudio:

• Introducir y analizar un modelo de espacio continuo del proceso acoplado de grafos de memoria.
• Investigar la emergencia de la coherencia a través de la retroalimentación interna en un marco no markoviano mínimo.
• Explorar el papel de un sustrato viscoelástico en la generación de movimiento de partículas estructurado.

Principales métodos:

• Se desarrolló una realización en espacio continuo del proceso acoplado de grafos de memoria.
• Se modeló una partícula browniana interactuando con un sustrato viscoelástico que registra su trayectoria.
• Se gobernó la dinámica del sistema utilizando ecuaciones integro-diferenciales acopladas.
• Se realizaron simulaciones para observar el comportamiento y las transiciones del sistema.

Principales resultados:

• Se observó una transición de la difusión a ciclos de ráfagas-trampas coherentes controlados por la rigidez del sustrato.
• Se identificó movimiento en fase y dinámica estructurada sin forzamiento externo.
• Se caracterizó el punto de coherencia mediante distribuciones de velocidad multimodales, bloqueo direccional y arrastre espectral.
• Se encontró alineación de la coherencia entre la saturación de la energía de la memoria, los picos de entropía de transferencia y la bifurcación de estabilidad transversal.

Conclusiones:

• Se demostró la emergencia de un 'motor de memoria' que convierte la memoria almacenada en movimiento predictivo.
• Se demostró que la coherencia surge del acoplamiento interno en lugar del ajuste externo.
• Se destacó el potencial de autoorganización en la generación de comportamientos complejos y coherentes en sistemas físicos.