區域氣候變化的“蝴蝶效應”研究

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:“南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的壹只蝴蝶，偶爾扇動壹下翅膀，就能在兩周內在德克薩斯州引起壹場龍卷風。”原因是蝴蝶扇動翅膀的運動引起周圍空氣系統的變化，產生微弱的氣流，進而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。他稱之為混亂。這句話的出處是氣象學家做了壹個電腦程序，可以模擬氣候變化，用圖像表示出來。最後，他發現這個形象是混亂的，而且很像蝴蝶的翅膀，於是他用“蝴蝶拍動翅膀”的方式形象地解釋了這個圖形，於是就有了上面的說法。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。蝴蝶效應在社會學中用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”。混沌中也經常出現蝴蝶效應，也叫非線性。先說麻省理工學院氣象學家洛倫茨的發現。為了預報天氣，他用計算機求解了模擬地球大氣的13方程組，以便利用計算機的高速運算提高長期天氣預報的精度。在1963的壹次實驗中，為了更仔細地考察結果，他拿出了壹個0.506的中間解，把精度提高到0.505438+027再送回去。但當他去咖啡館喝了杯咖啡，回來壹看，卻大吃壹驚:相差不大，結果卻差了十萬八千裏！再次檢查後，發現電腦沒有任何問題。洛倫茨發現，因為誤差會呈指數增長，在這種情況下，壹個小的誤差隨著它的進行會產生完全不同的後果。他隨後將其確定為“對初始值的極端不穩定”，即“混沌”，也稱“蝴蝶效應”。南美蝴蝶的拍打，幾個月後會讓壹場龍卷風比北美的強風還要厲害！這個發現太嚴重了，科學家都不理解，幾家科學雜誌也拒絕發表他的文章。他們認為是“違背常識”:如果把相似的初值代入某些方程，結果應該是相似的，怎麽會偏差很大？線性是指量與量之間的比例和線性關系，代表空間和時間中有規律的平滑運動；而非線性是指非比例、非線性的關系，表現為無規律的運動和突變。比如:兩只眼睛的視力比壹只眼睛的視力多多少倍？很容易認為是兩次，其實是6-10次！這就是非線性:1+1不等於2。激光的產生是非線性的！當施加的電壓較小時，激光就像普通電燈壹樣，光向四面八方散射；當施加的電壓達到壹定值時，會突然出現壹個新的現象:被激發的原子仿佛聽到了“向右對齊”的命令，發出同相位同方向的單色光，也就是激光。非線性的特點是跨越所有職業，滲透所有領域，幾乎可以說是“無處不在”。比如天體運動存在混沌；電、光、聲波的振蕩會突然陷入混沌；地磁場在400萬年內改變方向16次，也是因為混沌。甚至人類本身本來就是非線性的:與傳統思維相反，健康人的腦電和心跳不是有規律的，而是混沌的，混沌是生命力的表現。混沌系統對外界刺激的反應比非混沌系統更快。可見，非線性就在我們身邊，藏不住。從馬列主義的辯證思維來看，這就是量變和質變的關系。蝴蝶效應是氣象學家Lorenz 1963提出的。大意是，南美洲亞馬遜盆地熱帶雨林中的壹只蝴蝶，偶爾扇動壹下翅膀，可能會在兩周內在德克薩斯州引發壹場龍卷風。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。蝴蝶效應是混沌理論中的壹個概念。它指的是對初始條件敏感性的依賴。輸入端的微小差異會迅速放大到輸出端。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。與蝴蝶效應相反，不動點是壹種自動回歸。這裏有壹個例子。這是壹個求根公式:x(n+1)= xn+(a/x(k-1)-xn)1/k(5)(n，n+1代表下角)求根公式:當設A = X^3，x稱為發行者。發行人有壹個標準公式:x(n+1)= xn+(a/x ^ 2-xn)1/3(n，n+1為下角)。比如A=5，5在1的三次方之間；2的三次冪；初始值X0可以是1.1，1.5，1.2，1.3，1.4，1.5，65438。比如我們根據公式取X0 = 1.9:第壹步:x 1 = 1.9+(5/1.9 2；-1.9)1/3=1.7。輸入值大於輸出值，負反饋。即5/1.9×1.9 = 1.3850416，1.3850416-1.9 =-0.5149584，-。即取壹個2位數的值，即1.7。第二步:X2 = 1.7+(5/1.7 2；-1.7)1/3=1.71。輸入值小於輸出值，正反饋。即5/1.7×1.7 = 1.73010，1.73-1.7=0.03，0.03× 1/3 = 0.065438。取3位數，比前壹位多壹位數。第三步:x3 = 1.71+(5/1.71 ^ 2；-1.71) 1/3 = 1.709.輸入值大於輸出值，負反饋。第四步:x4 = 1.709+(5/1.709 2；-1.709)1/3 = 1.7099，輸入值小於輸出值，反饋為正。這種方法可以自動調整，第壹步和第三步中的值過大，但計算後輸出值會自動減小；第二步和第四步，輸入值小，輸出值自動增加。即5 = 1.7099 3；當然，初始值X0也可以是1.1，1.2，1.3。。。1.8和1.9中的任何壹個都是x 1 = 1.7 >；。當然，我們在實際操作中最好用中間值作為初始值，即1.5。1.5+(5/1.5^2;-1.5)1/3=1.7。如果用這個公式平方，就把3換成2，2換成1。即x(n+1)= xn+(a/xn-xn)1/2。比如a = 5: 5在2的平方和3的平方之間；之間我們可以取初始值2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，2.7，2.8，2.9，最好取中間值2.5。第壹步:2.5+(5/2.5-2.5)1/2 = 2.2；輸入值大於輸出值，負反饋。即5/2.5=2，2-2.5=-0.5，-0.5×1/2=-0.25，2.5+(-0.25)=2.25。取兩位數，2.2。第二步:2.2+(5/2.2-2.2)1/2 = 2.23；輸入值小於輸出值，正反饋為5/2.2=2.272，2.272-2.2=-0.072，-0.072×1/2=-0.036，2.2+0.036=2.23。取三位數。第三步:2.23+(5/2.23-2.23)1/2 = 2.236。輸入值小於輸出值，正反饋為5/2.23 = 2.242，2.242-2.23 = 0.012，0.012× 1/2 = 0.006，2.23+0.006 = 2.236。每壹個。這種方法也稱為反饋根。即使輸入了不正確的值，也沒關系。輸出值會自動調整，接近準確值。解釋了特定條件下初始值的穩定性。具體可參考百度文庫的處方公式和從二項式定理到切線法的處方(王小明王瑞科)。當然，角谷猜想(3x+1問題)也是壹個道理，巨大的誤差會在叠代過程中自動恢復。編輯本段中蝴蝶效應的含義。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。這是比喻長期大範圍天氣預報中，壹點微小的因素所造成的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，往往是“千裏之外，毫厘之差”，“壹著不慎，滿盤皆輸”。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，它受多種隨時隨地發生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”)，它們的內部約束也是復雜的，其“蝴蝶效應”是不可避免的。“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始值極其敏感的代名詞，這意味著對於所有復雜系統來說，在壹定的“閾值條件”下，其長期的、大範圍的未來行為對初始條件的微小變化或偏差極其敏感，即初始值的微小變化或偏差將導致巨大的未來前景。蝴蝶效應是指初始條件非常小的變化，經過不斷的放大，會對其未來的狀態產生很大的影響。有些小事可以混淆，有些小事如果被制度放大，對壹個組織，壹個國家都很重要，所以我們不能混淆。蝴蝶效應的啟示蝴蝶效應在社會各界被用來說明壹個道理: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，努力壹段時間，就會產生轟動效應或者被稱為“革命”。“蝴蝶效應”壹開始就是混沌的，是在不準確或不精確中產生的，所以什麽事都有可能發生。“蝴蝶效應”這種復雜的連鎖效應可能每天都發生在我們身上。我們不能回到過去去改變我們的過去，改變我們的未來。我們需要的是正確把握我們的現在。或許，未來的結果會趨於美好，妳走錯壹步可能短時間內發現不了，但那不僅僅是妳的未來，幾十年後更多。這是我今天早上在圖書館的《青年文摘》上看到的壹篇文章中的幾段。太長了，我挑了幾段抄下來。因為我身邊的很多朋友(包括我自己)最近都在路上迷茫，困惑，不知所措，心煩意亂。所以我認為我們總是在做決定和改變我們的決定。因為我們在改變和成熟，我們不斷調整和校準我們的努力或目標。知道了“蝴蝶效應”，我們是否明白了人要積極生活，從每壹件小事做起？我還想重復文章中的壹句話: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”。有時候做了決定，雖然不容易，但是邁出第壹步很重要。而妳每天都在做很多看似毫無意義的決定，但是妳的壹個決定，有壹天可以改變妳的壹生。今天看到壹段話很好:不要被別人的判斷束縛。跟隨妳的激情，跟隨妳的心，它們會帶妳去妳想去的地方。希望會有啟發。實際應用的核心理念:看似不起眼的小變化，卻能以某種方式對社會產生潛移默化的影響，甚至影響整個社會系統的正常運轉。細節決定成敗。應用提示:註重細節，防微杜漸，註重關聯，掌控全局。應用領域:學完所有的東西，能深刻理解並有效解決以下問題:1、產品質量問題2、工作程序問題3、工作態度問題4、關鍵細節問題5、個人成長問題。