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蝴蝶效应
来源:基础教学部 发布人:史璐璐 阅读:次 发布时间:2024/6/25 15:54:21 更新时间:2024/6/25 16:10:27
      “一只南美洲的蝴蝶扇动翅膀,结果可能引发美国德克萨斯州的一场龙卷风。”这就是著名的“蝴蝶效应”。
      20世纪60年代,气象学家爱德华·洛伦兹使用一台简单的计算机来模拟天气系统。为了节省时间,洛伦兹在输入初始条件时,四舍五入而略微改变了数据(从0.506127缩短到0.506)。两个数值中间仅有万分之一的误差,但这万分之一的误差导致结果面目全非。洛伦兹通过这个发现提出了“蝴蝶效应”的概念。蝴蝶效应是一种混沌现象,说明了任何事物发展均存在定数与变数,事物在发展过程中其发展轨迹有规律可循,同时也存在不可测的“变数”,有时还会适得其反,一个微小的变化能影响事物的发展。问题的解对初始条件极端敏感。也就是说,在一个动态系统中,初始条件的细微变化,会导致不同事件发展的顺序,有显著差异。
      目前,有三种系统存在着“蝴蝶效应”:发散的动力系统,具有多个平衡态和周期态的系统,以及混沌系统。“蝴蝶效应”适用的对象,是一切处在动态之中的系统,如大气层,生物圈,人类社会……它使得人们意识到,在这些复杂的动态系统之中,任何微小的扰动,其所带来的后果,随着预报时间的增长,都将成为混沌而不可预知的。对扰动的高度敏感,和计算技术的有限,注定这样的预报存在一个上限。比如,天气预报超过10天,其结果就基本失去参考意义。
虽然蝴蝶效应具有不可预知性,不能完全被我们所用。但是它的影响已经走进了我们生活的方方面面。
                                               (文/孟亚平,编辑/史璐璐,审核/王俊华)
 
 
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