混沌学的简介?什么是混沌理论
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混沌学的简介
混沌理论(Chaos theory)是在数学和物理学中,研究非线性系统在一定条件下表现出的“混沌”现象的理论。背景 1963年美国气象学家爱德华·诺顿·洛伦茨提出混沌理论(Chaos),非线性系统具有的多样性和多尺度性。混沌理论解释了决定系统可能产生随机结果。理论的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果。在气象、航空及航天等领域的研究里有重大的作用。混沌理论认为在混沌系统中,初始条件十分微小的变化,经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。我们可以用在西方世界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”。混沌系统对外界的刺激反应,比非混沌系统快。布莱德福所发明之定律为书目计量学三大定律,布莱德福以应用地球物理学为例:每区的期刊数之比9:59:258 视为10:50:250 等于1:5:25所以,推论出其公式为“y=x1+x2+x3...+xn+E”。E 即 error 混沌不明的变因,如同噪声是无法解释的。 文献计量学为何用混沌理论(chaos)? 布莱德福试图想了解这有没有法则,他研究期刊生产力的分布比例约为1:n:n^2,它分成三区:核心区、相关区、边缘区,不同区期刊数量都是差不多。核心期刊,产出的论文数量,可能一种期刊抵过其他50种期刊。浑沌理论亦可以运用在知识管理上,当可以解释的因素之下,不可解释的便是E,而创造就是在E上面所产生的。知识管理者所求的就是创新,在创新的空间上就是隐性知识,掌握住隐性知识便能够激发一个组织的创造力。应用 混沌理论在许多科学学科中得到广泛应用,包括:数学,生物学,信息技术,经济学,工程学,金融学,哲学,物理学,政治学,人口学,心理学和机器人学多种系统的浑沌状态在实验室中得到观察,包括电路,激光,流体的动态,以及机械和电磁装置。在自然中进行的有对天气,卫星运动,天体磁场,生态学中的种群增长,神经元中的动作电位和分子振动的观察。浑沌理论最成功的应用之一在于生态学中的雷克动态综合模型,在其中显示了受密度制约之下的种群增长如何引致混沌状态。混沌动力学 浑沌系统有三种性质: 1.受初始状态影响 2.是拓扑混合 3.周期轨道稠密希望帮到你啦~
什么是混沌理论
混沌理论,是近二十年才兴起的科学革命,它与相对论与量子力学同被列为二十世纪的最伟大发现和科学传世之作。量子力学质疑微观世界的物理因果律,而混沌理论则紧接着否定了包括巨观世界拉普拉斯﹙Laplace﹚式的决定型因果律。 长久以来,世界各地的物理学家都在探求自然的秩序,但对无秩序如大气、骚动的海洋、野生动物数目的突兀增减及心脏跳动和脑部的变化,却都显得相当的无知。但是在七O年代,美国与欧洲有少数科学家开始穿越混乱去打开一条出路。包括物学家、物理学家及化学家等等,所有的人都在找寻各种俯拾皆是的混沌现象──袅绕上升的香菸烟束爆裂成狂乱的烟涡、风中来回摆动的旗帜、水龙头由稳定的滴漏变成零乱、复杂不定的天气变化与大崩盘的全球股市──的规则与一些简单模式中所隐藏令人惊讶的复杂行为。 十年之后,混沌已经变成一项代表重塑科学体系的狂飙运动,四处充斥为著混沌理论而举行的会议和印行的期刊。它跨越了不同科学学门的界线,因为它是各种系统的宏观共相,它将天南地北各学门的思想家聚集一堂。年轻的科学家相信他们正面临物理学改朝换代的序幕。他们觉得物理学这行已经被高能粒子和量子力学这些华丽而抽象的名词主宰得够久,直到混沌革命──可以连接微观和宏观上百万物体集体行为之间的深深鸿沟的新起科学──开始时,顶尖物理学家才发现自己心安理得地回归到属于人类尺度的某些现象。 混沌理论的近代研究,逐渐领悟到自己正抗拒科学走向化约主义的趋势。相当简单的数学方程式可以形容像天气或瀑布一样粗暴难料的系统,只要在开头输入小差异,很快就会造成南辕北辙的结果,这个现象被称为「对初始条件的敏感依赖」。例如蝴蝶效应──今天北京一只蝴蝶展翅翩翩对空气造成扰动,可能导致下个月纽约的大风暴──使得科学家始终无法模拟天气这个复杂系统,更不用说去精确地预测天气。 许多学科中,都背负著牛顿式决定论的担子。就像一位理论学家这么教他的学生:「西方科学的基本理念就是如此:如果你正计算地球台面上的一颗撞球,你就不必去理会另一座银河系统其星球上树叶的掉落。很轻微的影响可以忽略,任意小的干扰,并不会膨胀到任意大的后果。」又说:「通常无解的非线性系统应被排除在科学研究之外。」但混沌理论根本驳斥这二种说法。 非线性因素──意指玩游戏的过程倒过来改变游戏的规则──支配着绝大多数物理现象。一方面,物理学家不该因着它难以计算而逃避它,在另一方面,它不容许我们忽略任何变因,无论来自于遥远的震动或是实验者本身──这点告诉我们,观察者始终无法与观察对象作分离或各别考虑,尽管「我们所有的努力,就是要使自己置身例外」。在这种情况下,我们必须放弃对事件发展的决定论式之天真预测。混沌理论亦难自外于非决定论的趋势,粉碎了唯物论者的梦想:欲以简洁、化约的方程式来描述自然界。 life.fhl/exchange/epistemology/page6 什么是混沌理论 参考: 天之心 混沌理论(Chaos theory)是在数学和物理学中,研究非线性系统在一定条件下表现出的「混沌」现象的理论。 1963年美国气象学家爱德华·罗伦兹提出混沌理论(Chaos),非线性系统具有的多样性和多尺度性。混沌理论解释了决定系统可能产生随机结果。理论的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果。在气象、航空及航天等领域的研究里有重大的作用。 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。我们可以用在世界的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」。 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 *** 反应,比非混沌系统快。 为布莱德福所发明之定律为书目计量学三大定律, 布莱德福以应用地球物理学为例 每区的期刊数之比9:59 :258 相等于10:50:250 亦视为1:5:25 所以推论出其公式为y=x1+x2+x3...+xn+E。 E即error混沌不明的变因,如同杂讯是无法解释的。 文献计量学为何用混沌理论(chaos)? 布莱德福试图想了解这有没有法则,他研究期刊生产力的分布比例约为1:n:n^2,它分成三区,核心区,相关区,边缘区,不同区期刊数量都是差不多。 核心期刊,产出的论文数量,可能一种期刊抵过其他50种期刊。 浑沌理论亦可以运用在知识管理上,当可以解释的因素之下,不可解释的便是E,而创造就是在E上面所产生的。 知识管理者所求的就是创新,在创新的空间上就是隐性知识,掌握住隐性知识便能够激发一个组织的创造力。 参考: zh. *** /w/index?title=%E6%B7%B7%E6%B2%8C%E7%90%86%E8%AE%BA&variant=zh-
混沌理论的三大原则
混沌理论的三大原则如下:
混沌原理是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中无法用单一的数据关系,而必须用整体,连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。
混沌是一个由非线性效应引起的一个相当独特的现象,具有对初值的敏感性、无周期性、长期不可预测性以及分形性和普适性等特点。
混沌理论则是研究这一类典型现象的理论,是系统从有序突然变为无序状态的一种演化理论,是对确定性系统中出现的内在“随机过程”形成的途径、机制的研讨。
混沌边缘(Edge of chaos)是一个用来形容由计算机科学家克里斯托弗·朗顿发现的现象。最开始该现象被用来描述一个变量λ的一段取值范围,该变量是作为细胞自动机的一个参数。当λ变化,细胞自动机的行为会产生相变。
克里斯托弗·朗顿(Christopher Langton)发现λ的某一小段取值可以使细胞自动机具有通用计算的能力。根据λ的连续变化能够得到四种细胞自动机之间的过渡转化图景即:固定点-》周期-》复杂-》混沌,因此我们说,复杂的结构诞生于混沌的边缘。
什么是混沌理论
在讲混沌理论之前,我们先讲 决定论 拉普拉斯这里所说的“智者”即后人所谓的 拉普拉斯妖 。 拉普拉斯妖 (此“恶魔”知道宇宙中每个 原子 确切的位置和 动量 ,能够使用 牛顿定律 来展现宇宙事件的整个过程,过去以及未来。) 决定论认为,如果一个可预测系统崩溃 ,那一定是外部原因,而不是系统本身 20世纪中叶,混沌理论诞生,决定论被推翻 混沌理论描述: 即便一个完全被数学方程式精确描述的系统,即便没有外部因素的干扰,它也可能变得完全无法预测 1.确定性系统的内在随机性,系统内部的自发性和自组织现象 最著名的实验是化学家别洛乌索夫的BZ震荡反应式 , 【科普实验展示】 BZ震荡反应神秘的螺纹图案 溶液自发的随机的产生着绚丽的涟漪状图形的变化,这个现象说明了 一个简单系统在不受外部条件的因素干扰的情况下存在自发无规律变化的可能性,也就是来自事物内部的自发干扰 这与分形理论十分类似,给定十分简单的初始设定,一个简单的公式,就能够创造出复杂的系统 2.一个系统的运行轨道对初值的极度敏感性 最著名的是蝴蝶效应,一个简单的因素就能引起巨大的变化 1961年,气象学家Edward Loren 用12个参数建立了气象模型,用来表征基本的气象特征,偶然一次,他在实验运行中段的某一时刻作为初始点来运行,程序不变,初始点又来自上次的运行结果,那么不管运行多少次,结果都是一样的,但最令Edward Loren想不到的是,这次的运行结果与上次大相径庭,Edward Loren仔细观察,发现了问题所在,他在抄数据的时候,把0.506127抄成了0.506,虽然只有0.025%的偏差,导致了运行结果的截然不同 于是他发现,这段程序有个特点,就是 对初始条件的极端敏感 正所谓 差之毫厘,失之千里
混沌理论(Chaos Theory)
2021年诺贝尔物理学奖授予日裔美籍著名气象学家真锅淑郎和德国著名气象学家克劳斯·哈塞尔曼两位教授,以表彰他们“为地球的气候进行物理建模,量化其可变性并可靠地预测全球变暖”。 诺奖官网这样解读,所有复杂系统都由许多相互作用的不同部分组成。几个世纪以来,物理学家一直在研究它们,而它们很难用数学方法来描述——系统中可能有数目众多的组件,也可能受偶然因素的支配。复杂系统也可能是混沌(chaotic)的,比如天气,初始数值的微小偏差会导致后期的巨大差异。今年的获奖者都为获得有关此类系统及其长期发展的更多知识作出了贡献。 随着科学的发展及人们对世界认识的深入,混沌理论越来越被人们看作是复杂系统的一个重要理论,它在各个行业的广泛应用也逐渐受到人们的青睐。 1.混沌理论( Chaos theory )是数学的一个分支,主要研究动力系统的混沌状态,所谓的混沌状态,其实是一种由确定的规则所产生的看起来随机的现象。在复杂系统中,混沌与秩序同时并存。 1)混沌系统之所以看起来混乱,是因为它对初始误差非常敏感,导致我们无法准确预测混沌系统的长期行为。 2)而初值敏感性的产生机理,就在于非线性相互作用的存在。 非线性系统是一种输出的变化与输入的变化不成比例的系统,非线性系统和线性系统最大的差别在于,非线性系统可能会导致混沌、不可预测,或是不直观的结果。 非线性示例:人口增长曲线 蝴蝶效应是一个最著名混沌效应,描述了如何在一个确定性非线性的一个状态的微小变化可以导致大的差异在后来的状态(意味着有对初始条件的敏感依赖)。这种行为的一个隐喻是,一只蝴蝶在南美亚马逊扇动它的翅膀可以引起北美德克萨斯的飓风。
介绍混沌理论和luanlunheji
混沌理论是一种非线性动力学理论,始于20世纪60年代。它的研究揭示了在一些物理系统中,微小的起初差别会在时间上呈指数级地扩大,导致无法准确预测系统的演化变化。luanlunheji是一个由混沌现象引发的数学随机矩阵生成器。使用luanlunheji工具可以随机创造图案、分形以及作为密码生成的矩阵,同时还可以用于艺术创作、音乐生成和模拟计算等领域。混沌理论的创始人是美国物理学家罗伯特·迈察(Robert May),他于1975年在《自然》杂志上发表了一篇名为《简单的数学模型中的混沌》的文章,成为混沌理论的开端。接下来,英国数学家彼得·哈灵顿(Peter Hohenberg)和约翰·霍普菲尔德(John Hopfield)又进一步提出了吸引子的概念,在1982年引入了分形理论,深化了混沌理论的应用和研究。luanlunheji的生成方式通过混沌算法随机产生出随机矩阵,因此其生成结果表现出了高度随机性。luanlunheji用于制作艺术品、演奏音乐、加密传输信息等等领域。实际上,随着计算机技术的不断发展完善,我们可以在这样一个丰富的应用体系中,精细地应用混沌对物理、生命科学、人文社会等多个领域做出更加详细和准确的理论和模型描述。使用luanlunheji生成随机矩阵需要进行以下步骤:1. 准备好计算机并下载luanlunheji;2. 打开软件并设置参数,包括:生成的矩阵大小、存储路径、矩阵类型等;3. 输入创建参数(选择某一部分),然后点击开始按钮让计算机运算生成矩阵即可。在生成的过程中,用户可以选择不同的参数或类型,观察生成效果。同时,还可以通过修改矩阵的某些数据并重新运算得到不同的效果。混沌理论是一种揭示物理系统演变规律的数学理论,已经在物理、生命科学、人文社会等多个领域获得了广泛应用。luanlunheji则是基于混沌理论开发而来的一个随机矩阵生成器,可以应用于艺术、音乐、密码学等领域。丰富的应用领域,使得混沌理论和luanlunheji成为现代科技与文化创造的重要组成部分。
物理不平衡混沌理论解析
“相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想;量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦;而混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想。” 一点就是未来无法确定。如果你某一天确定了,那是你撞上了。 第二事物的发展是通过自我相似的秩序来实现的。看见云彩,知道他是云彩,看见一座山,就知道是一座山,凭什么?就是自我相似。这是混沌理论两个基本的概念。 混沌理论还有一个是发展人格,他有三个原则,一个是事物的发展总是向他阻力最小的方向运动。第二个原则当事物改变方向的时候,他存在一些结构。 一 混沌理论(Chaos theory)是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中(如:人口移动、化学反应、气象变化、社会行为等)无法用单一的数据关系,而必须用整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。 二 混沌一词原指宇宙未形成之前的混乱状态,我国及古希腊哲学家对于宇宙之源起即持混沌论,主张宇宙是由混沌之初逐渐形成现今有条不紊的世界。在井然有序的宇宙中,西方自然科学家经过长期的探讨,逐一发现众多自然界中的规律,如大家耳熟能详的地心引力、杠杆原理、相对论等。这些自然规律都能用单一的数学公式加以描述,并可以依据此公式准确预测物体的行径。 三 近半世纪以来,科学家发现许多自然现象即使可化为单纯的数学公式,但是其行径却无法加以预测。如气象学家Edward Lorenz发现,简单的热对流现象居然能引起令人无法想象的气象变化,产生所谓的「蝴蝶效应」,亦即某地下大雪,经追根究底却发现是受到几个月前远在异地的蝴蝶拍打翅膀产生气流所造成的。一九六○年代,美国数学家Stephen Smale 发现,某些物体的行径经过某种规则性的变化之后,随后的发展并无一定的轨迹可寻,呈现失序的混沌状态。 四 混沌现象起因于物体不断以某种规则复制前一阶段的运动状态,而产生无法预测的随机效果。所谓「差之毫厘,失之千里」正是此一现象的最佳批注。具体而言,混沌现象发生于易变动的物体或系统,该物体在行动之初极为单纯,但经过一定规则的连续变动之后,却产生始料所未及的后果,也就是混沌状态。但是此种混沌状态不同于一般杂乱无章的的混乱状况,此一混沌现象经过长期及完整分析之后,可以从中理出某种规则出来。混沌现象虽然最先用于解释自然界,但是在人文及社会领域中因为事物之间相互牵引,混沌现象尤为多见。如股票市场的起伏、人生的平坦曲折、教育的复杂过程。 五 混沌理论在教育行政、课程与教学、教育研究、教育测验等方面已经有些许应用的例子。由于教育的对象是人,人是随时变动起伏的个体,而教育的过程基本上依循一定的准则,并历经长期的互动,因此,相当符合混沌理论的架构。也因此,依据混沌理论,教育系统容易产生无法预期的结果。此一结果可能是正面的,也有可能是负面的。不论是正面或是负面的,重要的是,教育的成效或教育的研究除了短期的观察之外,更应该累积长期数据,从中分析出可能的脉络出来,以增加教育效果的可预测性,并运用其扩大教育效果。
什么叫混沌原理
混沌理论是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中无法用单一的数据关系,而必须用整体,连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。 1、背景:1963年美国气象学家爱德华·诺顿·洛伦茨提出混沌理论,非线性系统具有的多样性和多尺度性。混沌理论解释了决定系统可能产生随机结果。理论的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果。在气象、航空及航天等领域的研究里有重大的作用。 2、混沌特性:随机性、敏感性、分维性、普适性、标度律 3、实际应用:混沌理论尤其蝴蝶效应
混沌学说是什么
混沌理论 :是系统从有序突然变为无序状态的一种演化理论,是对确定性系统中出现的内在“随机过程”形成的途径、机制的研讨。 “相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想;量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦;而混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想。” 一点就是未来无法确定。如果你某一天确定了,那是你撞上了。 第二事物的发展是通过自我相似的秩序来实现的。看见云彩,知道他是云彩,看见一座山,就知道是一座山,凭什么?就是自我相似。这是混沌理论两个基本的概念。 混沌理论还有一个是发展人格,他有三个原则,一个是事物的发展总是向他阻力最小的方向运动。第二个原则当事物改变方向的时候,他存在一些结构。 一 混沌理论(Chaos theory)是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中(如:人口移动、化学反应、气象变化、社会行为等)无法用单一的数据关系,而必须用整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。 二 混沌一词原指宇宙未形成之前的混乱状态,我国及古希腊哲学家对于宇宙之源起即持混沌论,主张宇宙是由混沌之初逐渐形成现今有条不紊的世界。在井然有序的宇宙中,西方自然科学家经过长期的探讨,逐一发现众多自然界中的规律,如大家耳熟能详的地心引力、杠杆原理、相对论等。这些自然规律都能用单一的数学公式加以描述,并可以依据此公式准确预测物体的行径。 三 近半世纪以来,科学家发现许多自然现象即使可化为单纯的数学公式,但是其行径却无法加以预测。如气象学家Edward Lorenz发现,简单的热对流现象居然能引起令人无法想象的气象变化,产生所谓的「蝴蝶效应」,亦即某地下大雪,经追根究底却发现是受到几个月前远在异地的蝴蝶拍打翅膀产生气流所造成的。一九六○年代,美国数学家Stephen Smale 发现,某些物体的行径经过某种规则性的变化之后,随后的发展并无一定的轨迹可寻,呈现失序的混沌状态。 四 混沌现象起因于物体不断以某种规则复制前一阶段的运动状态,而产生无法预测的随机效果。所谓「差之毫厘,失之千里」正是此一现象的最佳批注。具体而言,混沌现象发生于易变动的物体或系统,该物体在行动之初极为单纯,但经过一定规则的连续变动之后,却产生始料所未及的后果,也就是混沌状态。但是此种混沌状态不同于一般杂乱无章的的混乱状况,此一混沌现象经过长期及完整分析之后,可以从中理出某种规则出来。混沌现象虽然最先用于解释自然界,但是在人文及社会领域中因为事物之间相互牵引,混沌现象尤为多见。如股票市场的起伏、人生的平坦曲折、教育的复杂过程。 五 混沌理论在教育行政、课程与教学、教育研究、教育测验等方面已经有些许应用的例子。由于教育的对象是人,人是随时变动起伏的个体,而教育的过程基本上依循一定的准则,并历经长期的互动,因此,相当符合混沌理论的架构。也因此,依据混沌理论,教育系统容易产生无法预期的结果。此一结果可能是正面的,也有可能是负面的。不论是正面或是负面的,重要的是,教育的成效或教育的研究除了短期的观察之外,更应该累积长期数据,从中分析出可能的脉络出来,以增加教育效果的可预测性,并运用其扩大教育效果。 六 过去决策基础的三个主要假定和三个新的现实 根据混沌理论,格拉斯提出,过去作为决策基础的三个主要假定已经不再成立。这些假定是: 假定1:企业是一个“说到做到”的封闭系统。外界对企业决定采取的行动没有多大干扰。 假定2:经营环境是稳定的。管理者能够充分把握经营环境,从而制定出详尽具体的战略。 假定3:管理者对事件的因果关系有着足够的认识。他们能够顺藤摸瓜,找出每一事件将会导致的变化。 在格拉斯看来,这些旧的假定已经被三个新的现实所代替: 现实1:企业是复杂的“开放”系统,既影响着其所处的环境,又在很大程度上受环境的影响。这意味着,企业的行动可能无法达到它所预期的结果。 现实2:环境是瞬息万变的(不断创造着机会和威胁)。高层管理者不能指望制定出在付诸实施时仍完全有效的详尽战略。 现实3:作为传统决策理论基础的简单线性因果关系模型已经失灵。因此,各种事件的后果是无法预料的
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