蝴蝶效應是混沌理論中的壹個概念。它指的是對初始條件的敏感性的依賴:輸入端的微小差異將被迅速放大到輸出端...蝴蝶效應在經濟生活中無處不在:中國宣布發射導彈,港臺6543.8+00億美元流向美國。
蝴蝶效應(Butterfly effect)又稱臺球效應,是混沌系統對初值極其敏感的壹個比喻術語,也是非線性系統在壹定條件下(可稱為臨界條件或閾值條件)出現混沌現象的直接原因。
壹、蝴蝶效應的由來
蝴蝶效應起源於20世紀60年代初美國氣象學家洛倫茨的發現。在《混沌與分形理論的傳說——奇點的探索》等書中有這樣的描述:“1961年冬天的壹天,E. Lorenz在皇家McBee計算機上計算天氣預報。為了調查壹個很長的系列,他反而半途而廢。他直接把最後的輸出打出來作為計算的初始值,然後穿過大廳下樓去喝咖啡。壹小時後,當他回來時,意想不到的事情發生了。他發現天氣從上壹個模式開始變化很快,不壹會兒,相似性完全消失了。進壹步的計算表明,投入的微小差異可能很快變成產出的巨大差異。這種現象叫做對初始條件的敏感依賴。在天氣預報中,這叫做‘蝴蝶效應’……”"洛倫茨最初利用海鷗效應. "“洛倫茨2月29日在華盛頓美國科學促進協會的演講:‘可預測性:壹只蝴蝶在巴西。"
二,蝴蝶效應的含義
壹只小蝴蝶在某地上空扇動翅膀擾亂了空氣,時間久了可能會導致遠方的暴風雨。這是壹個比喻,長期大範圍的天氣預報,往往因為壹點點微小的因素,導致不可預測的嚴重後果。小偏差是不可避免的,這使得長期天氣預報不可預測或不準確。這就像打臺球、下棋等人類活動,往往“千裏之外”,“壹著不慎,壹著不慎”
長期大尺度天氣預報是對地球大氣這壹復雜系統的觀測、計算、分析和判斷,它受多種隨時隨地變化的因素的影響和制約。可以認為,對其綜合效應的預測是難以準確的,蝴蝶效應是不可避免的。我們人類的研究對象還涉及其他復雜系統(包括“自然系統”和“社會系統”)。有很多復雜的內在因素,它的“對應蝴蝶效應”是必然的。“今日蝴蝶效應”或“廣義蝴蝶效應”並不局限於最初的僅用於天氣預報的洛倫茲蝴蝶效應,而是所有復雜系統對初值極其敏感的代名詞,這意味著:對於所有復雜系統,在壹定的“閾值條件”下,其長期的、大範圍的未來行為。它對初值的微小變化或偏差極其敏感,即初值的微小變化或偏差會導致未來的巨大差異,這種差異往往是不可預測的或隨機的。
三、蝴蝶效應的內在機制
所謂復雜系統,是指在臨界條件下表現出混沌現象或混沌行為的非線性系統。非線性系統的動力學方程包含非線性項,是對非線性系統中多個因素交叉耦合機制的數學描述。正是這種“多因素的交叉耦合機制”導致了復雜系統的初始敏感性,即蝴蝶效應,從而導致了復雜系統的混沌行為。
目前,非線性科學和混沌科學的研究方興未艾,這標誌著人類對自然和社會現象的認識正在向更加深入和復雜的階段過渡和演變。
從貶義的角度來看,蝴蝶效應往往給人以未來行為不可預測的危機感,但從積極的角度來看,蝴蝶效應使我們有可能“慎之又慎,壹日千裏”,以較小的代價“治亂”,獲得未來的巨大“加持”。
簡介:
蝴蝶效應是氣象學家Lorenz 1963提出的。
壹只蝴蝶在南美洲亞馬遜盆地的熱帶雨林中偶爾扇動翅膀,可能會在兩周內在德克薩斯州引起壹場龍卷風。原因是蝴蝶翅膀的運動導致周圍空氣系統的變化,產生微弱的氣流,反過來又會引起周圍空氣或其他系統的相應變化,引起連鎖反應,最終導致其他系統的巨大變化。
這種效應說明事物發展的結果對初始條件極其敏感,初始條件的最小偏差都會造成結果的巨大差異。
社會學上用“蝴蝶效應”來解釋壹個不好的微小機制,如果不及時引導和調整,會給社會帶來巨大的危害,綽號“龍卷風”或“風暴”;壹個好的微小機制,只要引導正確,經過壹段時間的努力就會產生轟動效應,或者稱之為“革命”。
連鎖效應沒有區別。蝴蝶效應是指在壹個動態系統中,初始條件下的微小變化可以帶動整個系統長期的巨大連鎖反應。這是壹個混亂的現象。
美國氣象學家愛德華·洛倫茨(Edward lorenz)在1963提交給紐約科學院的論文中分析了這種影響。“壹位氣象學家提到,如果這個理論被證明是正確的,壹只海鷗扇動翅膀就足以永遠改變天氣。在後來的演講和論文中,他使用了更多詩意的蝴蝶。對這種效應最常見的解釋是“壹只蝴蝶在巴西扇動翅膀,壹個月後就能在德克薩斯州引起龍卷風。" 」
蝴蝶效應通常用於天氣、股票市場等在壹定時間內難以預測的復雜系統。
這種效應說明事物發展的結果對初始條件極其敏感,初始條件的最小偏差都會造成結果的巨大差異。
社會學上用“蝴蝶效應”來解釋壹個不好的微小機制,如果不及時引導和調整,會給社會帶來巨大的危害,被戲稱為“龍卷風”或“風暴”;壹個好的微小機制,只要引導正確,經過壹段時間的努力就會產生轟動效應,或者稱之為“革命”。
“蝴蝶效應”往往出現在混沌中。
例子
蝴蝶效應(Butterfly effect)是指不相幹的小事在不被註意的情況下變成大事,這種現象在公共管理中經常發生。比如1966中環、中港天星碼頭加價5分錢,蘇守中* * *,“星星之火,可以燎原”。
電影中的蝴蝶效應
蝴蝶效應:2004年上映的壹部美國電影,由阿什頓·庫徹、艾米·斯馬特和凱文·史密特主演。
相似
多米諾效應也叫[1]多米諾效應。
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