Наличие в бистабильных системах характерного временного масштаба и соответствующей ему средней частоты перескоков делает стохастическую динамику этих систем похожей на детерминированную ди-

намику автоколебательных систем. Действительно, средняя частота переключений определяется исключительно интенсивностью шума и конфигурацией потенциала и не зависит от начальных условий. Возникает вопрос: возможно ли в этих системах явление, подобное синхронизации?

С целью получения ответа мы экспериментально исследовали триггер Шмитта, на вход которого одновременно подавались периодическое и шумовое напряжения. Триггер Шмитта — это простейшее электронное устройство с двумя состояниями. Если входное напряжение превышает пороговое значение, триггер переключается из одного состояния в другое. На выходе триггера мы имеем так называемый телеграфный сигнал, состоящий из случайной последовательности импульсов переключения. Результаты измерений показали, что действительно наблюдается явление синхронизации! Было установлено, что средняя частота переключений может быть захвачена внешним периодическим сигналом! На плоскости параметров \»шумовое напряжение — амплитуда сигнала\» удалось построить область синхронизации, в которой частота сигнала $f_0$ и средняя частота перек.эючений $f_s$ совпадают. Результаты измерений приведены на рис. 8.3. Полученная область захвата частот качественно эквивалентна зонам синхронизации классических систем, которые могут быть найдены в любом учебнике по теории колебаний. Это принципиально новое явление отражает нетривиальный эффект. Система не имеет собственной детерминированной частоты, а средняя частота переключений является статистическим средним. Тем не менее, изменяя уровень шума (следовательно и среднюю частоту переключений), можно наблюдать явление синхронизации: захват частот, одна из которых является детерминированной, а другая — статистической величиной $[18,4]$.

Эффекты синхронизации наблюдались нами и в системе двух связанных бистабильных элементов. В этой ситуации вообще отсутствует какая-либо детерминированная частота! В силу различия потенциальных барьеров, средние частоты переключений в парциальных системах в отсутствие связи разные. Однако при увеличении коэффициента связи наблюдается эффект захвата средних частот переключений парциальных систем [18].

Таким образом, в системах, обладающих характерными временными масштабами, контролируемыми шумом, наблюдаются эффекты, родственные явлению синхронизации в автоколебательных системах. Мы назвали эту группу явлений \»стохастической синхронизацией\» (CC) по аналогии с СР. Явление СС обобщает классический эффект синхронизации автоколебательных систем на случай, когда системы вместо

Рис. 8.3. Зависимость $f_s$ от шумового напряжения для разных значений амплитуды сигнала. Частота сигнала $f_0=100$ Гц (a). Область синхронизации для триггера Шмитта (б).
детерминированных собственных частот обладают характерными временными масштабами, управляемыми шумами.