新墨西哥大学工程学院的研究人员对自然界进行了研究，以解释同步系统如何更有效地工作，并取得了重大发现。他们的研究结果发表在上周的《自然通讯》杂志上。

　　Amirhossein Nazerian

　　机械工程系教授Francesco Sorrentino和机械工程系博士候选人Amirhossein Nazerian探索了同步的数学，并发现生物系统在振荡过程中使用不同的、不同的阶段来更有效地工作。研究结果发表在题为“同步动态的效率和网络协同的作用”的出版物中。

　　纳泽里安说：“就连接振荡器系统同步所需的能量而言，我们的战略表明，我们可以节省几个数量级的能源。”

　　耦合系统的同步在自然界中经常发生，从心脏和肺部的连接到一群萤火虫的协同闪烁。这些生物系统的经验可以改善电网、无人机和其他技术的设计和管理，使它们在振荡期间保持能量。

　　弗朗西斯科·Sorrentino

　　“我们从数学的角度来看待这个问题，并询问自然界、人体、生态和社会系统是如何同步的。在自然界中，效率是非常重要的，无论是动物还是细胞，因为这些系统不能浪费能量，”索伦蒂诺说。

　　许多论文从稳定性的角度探讨了同步，但笔者认为目前还没有研究强调效率和研究振荡的阶段。这一发现还揭示了改善振荡系统中组件之间的耦合或通信的机会。

　　了解振荡的不同阶段使科学家能够通过大幅减少能量消耗来操纵耦合强度。新墨西哥大学的团队和热那亚大学的Matteo Lodi进行了这项研究的理论部分，然后他们在美国海军研究实验室的合作者Joseph Hart用实验验证了他们的结果。

　　该团队发布的策略包括根据系统的振荡阶段调整耦合强度。结果表明，如果只在需要时激活振荡系统之间的耦合，则可以减少同步所需的能量消耗。

　　这项研究得到了空军科学研究办公室和橡树岭国家实验室的资助。