butterfly effect
事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异。
蝴蝶效应在混沌学中也常出现,又被称作非线性。
先从美国麻省理工学院气象学家罗伦兹(Lorenz)的发现谈起。为了预报天气,他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式,意图利用计算机的高速运算来提高长期天气预报的准确性。1963年的一次试验中,为了更细致地考察结果,他把一个中间解0.506取出,提高精度到0.506127再送回。而当他到咖啡馆喝了杯咖啡以后回来再看时却大吃一惊:本来很小的差异,结果却偏离了十万八千里!再次验算发现计算机并没有毛病,罗伦兹(Lorenz)发现,由于误差会以指数级增长,所以在这种情况下,一个微小的误差随着不断推移将会造成截然不同的后果。他于是认定其为“对初始值的极端不稳定性”,即“混沌 ”,又称“蝴蝶效应”,南美洲蝴蝶拍拍翅膀,将使北美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风!
线性,指量与量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动;而非线性则指不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变。如问:两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍?大家很容易想到的是两倍,可实际是 6-10倍!这就是非线性:1+1不等于2。
激光的生成就是非线性的!当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射;而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象:受激原子好象听到“向右看齐”的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光。
非线性的特点是:横断各个专业,渗透各个领域,几乎可以说是:“无处不在时时有。”
如:天体运动存在混沌;电、光与声波的振荡,会突陷混沌;地磁场在400万年间,方向突变16次,也是由于混沌。甚至人类自己,原来都是非线性的:与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的刺激反应,比非混沌系统快。
由此可见,非线性就在我们身边,躲也躲不掉了。
运用马列主义的辩证思维来看,这就是量变与质变的关系。
横扫城镇的龙卷风,常从蝴蝶扇动翅膀开始;横过深谷的吊桥,也从用一根细线圈住的小石子开始。事物彼此间都有联系。成功,往往从小事开始。
混沌
科技名词定义
中文名称:混沌英文名称:chaos定义1:非线性确定性系统中, 由于系统内部非线性相互作用而产生的一种非周期的行为。例如,大气由热对流导致的湍流就是一种混沌现象。应用学科:大气科学(一级学科);动力气象学(二级学科)定义2:对初始状态敏感,表现似周期、非周期和不可预报性的过程。应用学科:地理学(一级学科);数量地理学(二级学科)定义3:在确定性的非线性动态系统中出现的貌似随机的、不能预测的运动。它对初始条件有极其强烈的敏感性。应用学科:机械工程(一级学科);振动与冲击(二级学科);机械振动(三级学科)定义4:对初始条件敏感的非线性确定性系统的动态,具有正的李雅普诺夫指数。应用学科:生态学(一级学科);数学生态学(二级学科)
蝴蝶效应在混沌学中也常出现,又被称作非线性。
先从美国麻省理工学院气象学家罗伦兹(Lorenz)的发现谈起。为了预报天气,他用计算机求解仿真地球大气的13个方程式,意图利用计算机的高速运算来提高长期天气预报的准确性。1963年的一次试验中,为了更细致地考察结果,他把一个中间解0.506取出,提高精度到0.506127再送回。而当他到咖啡馆喝了杯咖啡以后回来再看时却大吃一惊:本来很小的差异,结果却偏离了十万八千里!再次验算发现计算机并没有毛病,罗伦兹(Lorenz)发现,由于误差会以指数级增长,所以在这种情况下,一个微小的误差随着不断推移将会造成截然不同的后果。他于是认定其为“对初始值的极端不稳定性”,即“混沌 ”,又称“蝴蝶效应”,南美洲蝴蝶拍拍翅膀,将使北美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风!
线性,指量与量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动;而非线性则指不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变。如问:两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍?大家很容易想到的是两倍,可实际是 6-10倍!这就是非线性:1+1不等于2。
激光的生成就是非线性的!当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射;而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象:受激原子好象听到“向右看齐”的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光。
非线性的特点是:横断各个专业,渗透各个领域,几乎可以说是:“无处不在时时有。”
如:天体运动存在混沌;电、光与声波的振荡,会突陷混沌;地磁场在400万年间,方向突变16次,也是由于混沌。甚至人类自己,原来都是非线性的:与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的刺激反应,比非混沌系统快。
由此可见,非线性就在我们身边,躲也躲不掉了。
运用马列主义的辩证思维来看,这就是量变与质变的关系。
横扫城镇的龙卷风,常从蝴蝶扇动翅膀开始;横过深谷的吊桥,也从用一根细线圈住的小石子开始。事物彼此间都有联系。成功,往往从小事开始。
混沌
科技名词定义
中文名称:混沌英文名称:chaos定义1:非线性确定性系统中, 由于系统内部非线性相互作用而产生的一种非周期的行为。例如,大气由热对流导致的湍流就是一种混沌现象。应用学科:大气科学(一级学科);动力气象学(二级学科)定义2:对初始状态敏感,表现似周期、非周期和不可预报性的过程。应用学科:地理学(一级学科);数量地理学(二级学科)定义3:在确定性的非线性动态系统中出现的貌似随机的、不能预测的运动。它对初始条件有极其强烈的敏感性。应用学科:机械工程(一级学科);振动与冲击(二级学科);机械振动(三级学科)定义4:对初始条件敏感的非线性确定性系统的动态,具有正的李雅普诺夫指数。应用学科:生态学(一级学科);数学生态学(二级学科)