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蝴蝶效应的介绍 你了解多少

发布时间:2020-03-23 08:45来源: 未知

 蝴蝶效应 - 简述

蝴蝶效应的介绍 你了解多少

  蝴蝶效应指一件表面上看来毫无关系、非常微小的事情,可能带来巨大的改变。此效应说明,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。

  美国气象学家爱德华·诺顿·罗伦兹(EdwardNortonLorenz)1963年在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应。“一个气象学家提及,如果这个理论被证明正确,一个海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化。”在以后的演讲和论文中他用了更加有诗意的蝴蝶。对于这个效应最常见的阐述是:“一个蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。”

  蝴蝶效应通常用于天气、股票市场等在一定时段难于预测的比较复杂的系统中。蝴蝶效应在社会学界用来说明:一个坏的微小的机制,如果不加以及时地引导、调节,会给社会带来非常大的危害,称为“龙卷风”或“风暴”;一个好的微小的机制,只要正确指引,经过一段时间的努力,将会产生轰动效应,或称为“革命”。

  蝴蝶效应在混沌学中也常出现,又被称作非线性。

  蝴蝶效应 - 由来

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  洛伦兹用计算机求解仿真地球大气的13个方程式,意图是利用计算机的高速运算来提高长期天气预报的准确性。在一次科学计算时,洛伦兹对初始输入数据的小数点后第四位进行了四舍五入,把一个中间解0.506取出,提高精度到0.506127再送回,前后计算结果相差很大,前后结果的两条曲线相似性完全消失了。再次验算发现计算机并没有毛病,洛伦兹发现,由于误差会以指数形式增长,在这种情况下,一个微小的差值随着不断推移造成了巨大的后果。他认为,在大气运动过程中,即使各种偏差和不确定性很小,也有可能在过程中将结果积累起来,经过逐级放大,形成巨大的大气运动。

  于是,洛伦兹认定,他发现了新的现象:事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,即对初始值的极端不稳定性,称作混沌,又称蝴蝶效应。从此以后,蝴蝶效应之说就不胫而走。

  蝴蝶效应 - 特性

  蝴蝶效应是混沌学理论中的一个概念。“差之毫厘,失之千里”是混沌系统的重要特性之一。在混沌系统中,初始条件十分微小的变化经过不断放大,对其结果会造成极其巨大的差别。我们可以用西方流传的一首民谣对此作形象说明。这首民谣说:

  丢失一个钉子,坏了一只蹄铁;