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什么是蝴蝶效应

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什么是蝴蝶效应

什么是蝴蝶效应?

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  • 2007-01-11 15:21:49
      什么是蝴蝶效应 蝴蝶效应理论 
    非线性,俗称“蝴蝶效应”。 
    什么是蝴蝶效应?先从美国麻省理工学院气象学家洛伦兹(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。为了更细致地考察结果,他把一个中间解取出,提高精度再送回。
      而当他喝了杯咖啡以后回来再看时竟大吃一惊:本来很小的差异,结果却偏离了十万八千里!计算机没有毛病,于是,洛伦兹(Lorenz)认定,他发现了新的现象:“对初始值的极端不稳定性”,即:“混沌 ”,又称“蝴蝶效应”,亚洲蝴蝶拍拍翅膀,将使美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风! 这个发现非同小可,以致科学家都不理解,几家科学杂志也都拒登他的文章,认为“违背常理”:相近的初值代入确定的方程,结果也应相近才对,怎幺能大大远离呢! 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?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。 1979年12月,洛伦兹(Lorenz)在华盛顿的美国科学促进会的一次讲演中提出:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,有可能会在美国的德克萨斯引起一场龙卷风。他的演讲和结论给人们留下了极其深刻的印象。
      从此以后,所谓“蝴蝶效应”之说就不胫而走,名声远扬了。 “蝴蝶效应”之所以令人着迷、令人激动、发人深省,不但在于其大胆的想象力和迷人的美学色彩,更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力。 混沌理论认为在混沌系统中,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。
      我们可以用在西方流传的一首民谣对此作形象的说明。这首民谣说: 丢失一个钉子,坏了一只蹄铁; 坏了一只蹄铁,折了一匹战马; 折了一匹战马,伤了一位骑士; 伤了一位骑士,输了一场战斗; 输了一场战斗,亡了一个帝国。 马蹄铁上一个钉子是否会丢失,本是初始条件的十分微小的变化,但其“长期”效应却是一个帝国存与亡的根本差别。
      这就是军事和政治领域中的所谓“蝴蝶效应”。 有点不可思议,但是确实能够造成这样的恶果。一个明智的领导人一定要防微杜渐,看似一些极微小的事情却有可能造成集体内部的分崩离析,那时岂不是悔之晚矣? 横过深谷的吊桥,常从一根细线拴个小石头开始。
       。

    l***

    2007-01-11 15:21:49

其他答案

    2007-01-12 22:42:56
  •   我们所谓的"规律"——即使是“真理”,在某种假设下极有可能只是“宇宙”这个“混沌系统”在某一阶段(暂且定义为阶段)内某一区域内的小系统对外在或内在所给的刺激所做出的一系列相近反应。所以,当这个小的“混沌系统”由于偶然或量的积累而发生突变时,我们所说的“规律”也就发生了改变,已经不适用于这种状态的系统了。
      人类目前没有看到这些“恒定规律”发生改变可能只是因为人类历史的寿命不足于纵观这个变化阶段或还没未遇到这样的偶然事件使这种改变发生在我们所知的知识范围内而已。
     “蝴蝶效应”、“地磁场的不同方向的突变”、“激光的形成”及“临界点”等的说法和现象使我做出了以上思考,即:人类所维持的现状的不稳定性和危机。

    二***

    2007-01-12 22:42:56

  • 2007-01-12 21:03:36
  • 有一个叫蝴蝶效应的电影,挺可怕的

    L***

    2007-01-12 21:03:36

  • 2007-01-11 17:27:08
  •   蝴蝶有一双大的翅膀.蝴蝶效应非线性,混沌.
    但是我想,一切的不确定性不是不能改变的,那我们为什么要理智呢?人类社会为什么要进步呢?混沌的东西要靠理性的支撑,婴儿生下来是混沌的,通过成长,灌输,学习,再长大成理性的人.所以说蝴蝶效应是存在的,但我们不能被迷惑,我们唯有发现寻找掌握规律,不断在学习,化一切混沌于理性,掌握规则就好办事.然后来了解机遇啊,等等,也许顺着这个思路,你也许会弄懂当初老师教给我们的非线性,1+1不等于2等问题了.
        对于一个孩子的教育,我们首先灌输给他的是理性,是规则,是人处事的原则,为人的道理,和社会的常态,现象,和人的基本感情要求,这样孩子才能立足于社会,或许成为社会有用之材;
        这样孩子就从混沌化为理智了。
      但是这样教一个孩子,那孩子不一定在他小时候就懂得了蝴蝶效应。他脑子里就没有这些想探索科学的想法。 那么,在孩子小时候就顺其混沌,不教他种种规则,让他头脑中完全没有规则,随性情而为,自然去悟,那么是不是另一种教育方法呢?是不是一个学教育,后再教教学的教育者的方法呢?但是痛苦地问一句:"他还会是对社会有用的人吗?"社会的发展速度和社会的原始现实状态能让孩子在他成人后养活他自己吗? 到现在,有的时候,我们为人处世或工作生活时,有时候就选择了"不说"。
       让思想的力量去和鲜活的生命抗衡。

    青***

    2007-01-11 17:27:08

  • 2007-01-11 16:52:49
  • 蝴蝶效应,意为此地发生的事情,它地反映巨大

    f***

    2007-01-11 16:52:49

  • 2007-01-11 16:39:56
  • 和中国的星星之火可以燎原有很大的相似之处。

    道***

    2007-01-11 16:39:56

  • 2007-01-11 15:51:04
  •   
    级别:圣人
    1月11日 14:41  一、蝴蝶效应的由来 
    蝴蝶效应来源于美国气象学家洛仑兹60年代初的发现.在《混沌学传奇》与《分形论——奇异性探索》等书中皆有这样的描述:“1961年冬季的一天,洛仑兹(E.Lorenz)在皇家麦克比型计算机上进行关于天气预报的计算.为了考察一个很长的序列,他走了一条捷径,没有令计算机从头运行,而是从中途开始.他把上次的输出直接打入作为计算的初值,然后他穿过大厅下楼,去喝咖啡.一小时后,他回来时发生了出乎意料的事,他发现天气变化同上一次的模式迅速偏离,在短时间内,相似性完全消失了.进一步的计算表明,输入的细微差异可能很快成为输出的巨大差别.这种现象被称为对初始条件的敏感依赖性.在气象预报中,称为‘蝴蝶效应’.……”“洛仑兹最初使用的是海鸥效应.”“洛仑兹1979年12月29日在华盛顿的美国科学促进会的演讲:‘可预言性:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀会在得克萨斯引起龙卷风吗?’” 
    二、蝴蝶效应的含义 
    某地上空一只小小的蝴蝶扇动翅膀而扰动了空气,长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨,以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果.微小的偏差是难以避免的,从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性.这如同打台球、下棋及其他人类活动,往往“差之毫厘,失之千里”、“一着不慎,满盘皆输”. 
    长时期大范围天气预报是对于地球大气这个复杂系统进行观测计算与分析判断,它受到地球大气温度、湿度、压强诸多随时随地变化的因素的影响与制约,可想其综合效果的预测是难以精确无误的、蝴蝶效应是在所必然的.我们人类研究的对象还涉及到其他复杂系统(包括“自然体系”与“社会体系”),其内部也是诸多因素交相制约错综复杂,其“相应的蝴蝶效应”也是在所必然的.“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初洛仑兹的蝴蝶效应仅对天气预报而言,而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语,其含义是:对于一切复杂系统,在一定的“阈值条件”下,其长时期大范围的未来行为,对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感,即初值稍有变动或偏差,将导致未来前景的巨大差异,这往往是难以预测的或者说带有一定的随机性 。
      

    高***

    2007-01-11 15:51:04

  • 2007-01-11 15:38:21
  • 蝴蝶效应寓意一点小的变化往往能产生很大的影响。。
    

    a***

    2007-01-11 15:38:21

  • 2007-01-11 14:41:49
  •   一、蝴蝶效应的由来 
    蝴蝶效应来源于美国气象学家洛仑兹60年代初的发现.在《混沌学传奇》与《分形论——奇异性探索》等书中皆有这样的描述:“1961年冬季的一天,洛仑兹(E.Lorenz)在皇家麦克比型计算机上进行关于天气预报的计算.为了考察一个很长的序列,他走了一条捷径,没有令计算机从头运行,而是从中途开始.他把上次的输出直接打入作为计算的初值,然后他穿过大厅下楼,去喝咖啡.一小时后,他回来时发生了出乎意料的事,他发现天气变化同上一次的模式迅速偏离,在短时间内,相似性完全消失了.进一步的计算表明,输入的细微差异可能很快成为输出的巨大差别.这种现象被称为对初始条件的敏感依赖性.在气象预报中,称为‘蝴蝶效应’.……”“洛仑兹最初使用的是海鸥效应.”“洛仑兹1979年12月29日在华盛顿的美国科学促进会的演讲:‘可预言性:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀会在得克萨斯引起龙卷风吗?’” 
    二、蝴蝶效应的含义 
    某地上空一只小小的蝴蝶扇动翅膀而扰动了空气,长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨,以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果.微小的偏差是难以避免的,从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性.这如同打台球、下棋及其他人类活动,往往“差之毫厘,失之千里”、“一着不慎,满盘皆输”. 
    长时期大范围天气预报是对于地球大气这个复杂系统进行观测计算与分析判断,它受到地球大气温度、湿度、压强诸多随时随地变化的因素的影响与制约,可想其综合效果的预测是难以精确无误的、蝴蝶效应是在所必然的.我们人类研究的对象还涉及到其他复杂系统(包括“自然体系”与“社会体系”),其内部也是诸多因素交相制约错综复杂,其“相应的蝴蝶效应”也是在所必然的.“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初洛仑兹的蝴蝶效应仅对天气预报而言,而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语,其含义是:对于一切复杂系统,在一定的“阈值条件”下,其长时期大范围的未来行为,对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感,即初值稍有变动或偏差,将导致未来前景的巨大差异,这往往是难以预测的或者说带有一定的随机性. 
    。
      

    s***

    2007-01-11 14:41:49

  • 2007-01-11 14:12:32
  •   
      蝴蝶效应是指在一个动力系统中,初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。  
      美国气象学家爱德华·罗伦兹(Edward Lorenz)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。   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。
         “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,戏称为“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”。 。

    w***

    2007-01-11 14:12:32

  • 2007-01-11 13:56:40
  • 混沌学的一个原理。

    f***

    2007-01-11 13:56:40

  • 2007-01-11 13:55:09
  •   蝴蝶效应是混沌理论里的一个术语。它通常的说法是:在甲地的一只蝴蝶扇动一下翅膀,在乙地引起一场风暴。但是,它不是说蝴蝶扇一下翅膀,就会一定在别的什么地方引起一场风暴。蝴蝶效应只是一个比喻,这个效应强调的是:输入端的微小扰动,“可能”导致输出端的巨大变化,而根本不是在说蝴蝶扇一下翅膀和一场风暴的关系。
      蝴蝶效应准确的说法是当一个非线性系统对初始条件很敏感时,无论你如何提高求解的精度,解是不确定的。
       一、蝴蝶效应的由来 蝴蝶效应来源于美国气象学家洛仑兹60年代初的发现.在《混沌学传奇》与《分形论——奇异性探索》等书中皆有这样的描述:“1961年冬季的一天,洛仑兹(E.Lorenz)在皇家麦克比型计算机上进行关于天气预报的计算.为了考察一个很长的序列,他走了一条捷径,没有令计算机从头运行,而是从中途开始.他把上次的输出直接打入作为计算的初值,然后他穿过大厅下楼,去喝咖啡.一小时后,他回来时发生了出乎意料的事,他发现天气变化同上一次的模式迅速偏离,在短时间内,相似性完全消失了.进一步的计算表明,输入的细微差异可能很快成为输出的巨大差别.这种现象被称为对初始条件的敏感依赖性.在气象预报中,称为‘蝴蝶效应’.……”“洛仑兹最初使用的是海鸥效应.”“洛仑兹1979年12月29日在华盛顿的美国科学促进会的演讲:‘可预言性:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀会在得克萨斯引起龙卷风吗?’” 二、蝴蝶效应的含义 某地上空一只小小的蝴蝶扇动翅膀而扰动了空气,长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨,以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果.微小的偏差是难以避免的,从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性.这如同打台球、下棋及其他人类活动,往往“差之毫厘,失之千里”、“一着不慎,满盘皆输”. 长时期大范围天气预报是对于地球大气这个复杂系统进行观测计算与分析判断,它受到地球大气温度、湿度、压强诸多随时随地变化的因素的影响与制约,可想其综合效果的预测是难以精确无误的、蝴蝶效应是在所必然的.我们人类研究的对象还涉及到其他复杂系统(包括“自然体系”与“社会体系”),其内部也是诸多因素交相制约错综复杂,其“相应的蝴蝶效应”也是在所必然的.“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初洛仑兹的蝴蝶效应仅对天气预报而言,而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语,其含义是:对于一切复杂系统,在一定的“阈值条件”下,其长时期大范围的未来行为,对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感,即初值稍有变动或偏差,将导致未来前景的巨大差异,这往往是难以预测的或者说带有一定的随机性. 三、产生蝴蝶效应的内在机制 所谓复杂系统,是指非线性系统且在临界性条件下呈现混沌现象或混沌性行为的系统.非线性系统的动力学方程中含有非线性项,它是非线性系统内部多因素交叉耦合作用机制的数学描述.正是由于这种“诸多因素的交叉耦合作用机制”,才导致复杂系统的初值敏感性即蝴蝶效应,才导致复杂系统呈现混沌性行为. 目前,非线性学及混沌学的研究方兴未艾,这标志人类对自然与社会现象的认识正在向更为深入复杂的阶段过渡与进化. 从贬义的角度看,蝴蝶效应往往给人一种对未来行为不可预测的危机感,但从褒义的角度看,蝴蝶效应使我们有可能“慎之毫厘,得之千里”,从而可能“驾驭混沌”并能以小的代价换得未来的巨大“福果”. 摘自网络。

    王***

    2007-01-11 13:55:09

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