남미 아마존 강 유역의 열대 우림에서 나비 한 마리가 가끔 날개를 펄럭이며 2 주 안에 텍사스의 토네이도를 일으킬 수 있다. 나비 날개의 움직임은 주변 공기 시스템의 변화로 이어져 미약한 기류를 발생시켜 주변 공기 또는 기타 시스템에 상응하는 변화를 일으켜 연쇄반응을 일으켜 결국 다른 시스템에 큰 변화를 초래할 수 있기 때문이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언)
이런 효과는 사물 발전의 결과가 초기 조건에 매우 민감하며, 초기 조건의 최소 편차가 결과에 큰 차이를 초래할 수 있다는 것을 보여준다.
사회학적으로' 나비 효과' 를 사용하여 좋지 않은 작은 메커니즘을 설명하는데, 제때에 인도하고 조정하지 않으면 사회에 큰 해를 끼칠 수 있으며, 이를' 토네이도' 또는' 폭풍' 이라고 부른다. 좋은 작은 메커니즘으로, 제대로 인도하기만 하면, 일정 기간 동안의 노력 끝에 센세이션 효과 또는' 혁명' 이라고 부를 수 있다. (존 F. 케네디, 노력명언)
자세한 설명:
비선형, 일반적으로 "나비 효과" 로 알려져 있습니다.
나비 효과란 무엇입니까? 먼저 MIT 기상학자 로렌츠의 발견에 대해 말씀드리겠습니다. 날씨를 예보하기 위해 그는 컴퓨터로 지구 대기를 시뮬레이션하는 13 방정식을 풀고 컴퓨터의 고속 연산을 이용하여 장기 일기예보의 정확도를 높이려고 한다. 1963 의 한 실험에서 결과를 좀 더 자세히 조사하기 위해 그는 0.506 의 중간 해법을 꺼내 정확도를 0.505438+027 로 높인 뒤 돌려보냈다. 그는 카페에 가서 커피 한 잔을 마시고 돌아와서 깜짝 놀랐다. 차이는 크지 않았지만, 결국 십팔천리 차이가 났다! 다시 검사한 결과 컴퓨터에 아무런 문제가 없는 것을 발견했다. 로렌츠는 오차가 기하급수적으로 증가하기 때문에 이 경우 작은 오차가 진행됨에 따라 이미 큰 결과를 초래했다는 것을 발견했다. 그는 이어 이를' 초기값에 대한 극단적인 불안정',' 혼돈',' 나비 효과' 로 인정했다. 아시아 나비의 흔들림, 몇 달 후 토네이도가 미국의 강풍보다 더 심해질 것이다!
이 발견은 과학자들이 이해할 수 없을 정도로 심각했고, 몇몇 과학잡지들도 그의 문장 발표를 거부했고, 이는' 상식에 어긋난다' 고 생각했다. 비슷한 초치를 어떤 방정식에 대입하면 결과는 비슷해야 하는데, 어떻게 차이가 날 수 있단 말인가! (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 과학명언)
선형은 공간과 시간의 규칙적인 부드러운 움직임을 나타내는 양과 양 사이의 비율과 선형 관계입니다. 비선형성은 비비례적이고 비선형적인 관계로 불규칙한 운동과 돌연변이로 표현된다. 예를 들면: 두 눈의 시력은 한 눈의 시력보다 몇 배나 많습니까? 두 번이라고 생각하기 쉽지만 실제로는 6- 10 번이에요! 이것은 비선형입니다: 1+ 1 2 와 같지 않습니다.
레이저의 생성은 비선형적이다! 적용된 전압이 작을 때, 레이저는 일반 전등처럼 사방팔방으로 산란한다. 적용된 전압이 특정 값에 도달하면 갑자기 새로운 현상이 발생합니다. 자극된 원자는 "오른쪽 정렬" 명령을 듣고 같은 위상 방향의 단색광, 즉 레이저를 방출하는 것 같습니다.
비선형 성은 모든 직업에 걸쳐 모든 분야에 침투하는 것이 특징이며, 거의' 어디에나 있다' 고 할 수 있다.
예를 들어, 천체 운동에는 혼돈이 있습니다. 전기, 빛, 음파의 진동은 갑자기 혼돈에 빠질 수 있습니다. 지 자기장이 400 만 년 만에 방향 16 번을 바꾼 것도 혼돈 때문이다. 심지어 인간 자체도 원래 비선형적이다. 전통적인 사고방식과는 달리 건강한 사람의 뇌전기와 심장박동은 규칙적이지 않고 혼돈이며 혼돈은 생명력의 표현이다. 카오스 시스템이 외부 자극에 대한 반응이 비혼돈 시스템보다 더 빠르다.
비선형성은 우리 곁에 있어 숨길 수 없다는 것을 알 수 있다.
1979 12, 로렌츠는 워싱턴 미국과학촉진회 연설에서 나비 한 마리가 브라질에서 날개를 흔들면 텍사스에서 토네이도를 일으킬 수 있다고 지적했다. 그의 연설과 결론은 사람들에게 깊은 인상을 남겼다. 그 이후로 소위' 나비 효과' 가 걷히면서 명성이 널리 퍼졌다.
나비효과가 매력적이고 심금을 울리며 깊은 생각을 불러일으키는 것은 대담한 상상력과 매혹적인 미학적 색채뿐만 아니라 깊은 과학적 내포와 내면의 철학적 매력에도 있다.
과학자들의 혼돈에 대한 정의는 혼돈은 확실성 시스템에서 발생하는 무작위적으로 보이는 불규칙한 움직임을 의미하지만, 확실성 이론에 묘사된 시스템의 행동은 불확실성의 특징, 즉 반복할 수 없고 예측할 수 없는 특징을 가지고 있다는 것이다. 이것이 혼돈 현상이다. 추가 연구에 따르면 혼돈은 비선형 동력 시스템의 고유 특성이며 비선형 시스템의 보편적인 현상이다. 뉴턴의 확실성 이론은 대부분의 선형 시스템을 완벽하게 처리할 수 있으며, 대부분의 선형 시스템은 비선형 시스템에 의해 단순화됩니다. 따라서 혼돈은 현실 생활과 실제 공학 기술 문제에서 보편적으로 존재한다. 로렌츠는 처음으로 혼돈을 발견했다. 지금까지 혼돈에 대한 연구는 과학자, 사회학자, 인문학자들의 관심을 받아 왔다. 혼돈을 연구하는 것은 무질서 속에서 질서를 찾는 것이지만, 오늘날 세상에는 여전히 예측할 수 없고 혼란스러운 것들이 너무 많기 때문에, 이 화제는 반드시 인류의 문제가 될 것이다. 이곳은 지식이 제한되어 있기 때문에 얕은 소개와 소개만 할 뿐, 더 많은 학생들이 혼돈의 문으로 들어가 더 깊은 눈으로 세상을 볼 수 있기를 바랍니다. 아마도 앞으로 우리는 이 연구에 전념할 수 있을 것이다.
결론적으로, 카오스 법칙은 관찰, 숙고, 직감, 추측만 할 수 있을 뿐, 공개, 유도, 정확한 묘사는 할 수 없다. 우리는 서양에서 전해 내려오는 민요로 이 이미지를 설명할 수 있다.
이 가요는 이렇게 말합니다.
못을 떨어뜨려 신발 한 짝을 망가뜨렸다.
신발 한 짝을 끊고 전마 한 마리를 접었다.
전마 한 마리를 접어서 기사 한 명을 다쳤다.
기사 한 명을 다치게 하고, 전투에서 졌다.
한 차례의 전투에서 지고 제국을 잃었다.
말굽에 못을 잃을 것인지의 여부는 초기 조건의 아주 작은 변화이지만, 그것의' 장기' 효과는 제국의 생사의 근본적인 차이이다. 이것은 군사 정치 분야에서 소위' 나비 효과' 라고 부르는 것이다.
좀 불가사의하지만, 정말 이렇게 나쁜 결과를 초래할 수 있다. 현명한 지도자는 지연을 방지해야 하지만, 사소한 것처럼 보이는 일은 집단 내부의 해체로 이어질 수 있다. 그때 후회해도 늦지 않았나요? 깊은 계곡을 가로지르는 현수교는 보통 가는 선에 묶인 작은 석두 한 조각으로 시작된다.
나비 효과는 혼돈 이론의 개념이다. 초기 조건에 대한 민감성에 대한 의존도를 뜻한다. 수입측의 작은 차이가 수출단으로 빠르게 확대될 것이다 ... 나비 효과는 경제생활 어디에나 있다. 중국이 미사일 발사를 발표하고 항구대 6543.8+00 억 달러가 미국으로 흘러간다.
나비 효과 (Butterfly effect) 는 당구효과라고도 하며, 카오스 시스템이 초기값에 매우 민감한 비유용어이자 비선형 시스템이 특정 조건 (임계 조건 또는 임계값 조건이라고도 함) 에서 혼돈 현상을 일으키는 직접적인 원인이다.
첫째, 나비 효과의 기원
나비 효과는 1960 년대 초 미국 기상학자 로렌츠의 발견에서 기원했다. 혼돈과 프랙털 이론의 전설-특이점 탐구' 등의 책에는' 196 1 년 겨울의 어느 날, E. Lorenz 는 왕실 McBee 컴퓨터에서 일기예보를 계산했다' 는 설명이 있다. 긴 시리즈를 조사하기 위해서, 그는 오히려 중도에 그만두었다. 그는 최종 출력을 계산의 초기 값으로 직접 쳐서 홀을 가로질러 아래층으로 내려가 커피를 마셨다. 한 시간 후, 그가 돌아왔을 때 예상치 못한 일이 일어났다. 그는 날씨가 이전 모델부터 빠르게 변하기 시작했다는 것을 발견했고, 얼마 지나지 않아 유사성이 완전히 사라졌다. 추가 계산에 따르면 투입된 작은 차이가 곧 생산량의 큰 차이가 될 수 있습니다. 이런 현상을 초기 조건에 대한 민감한 의존이라고 한다. 일기예보에서 이것은' 나비 효과' 라고 불린다. "로렌츠는 처음에 갈매기 효과를 이용했다." "로렌츠는 2 월 29 일 워싱턴 미국과학촉진협회에서' 예측 가능성: 브라질에 나비 한 마리가 있다. ""
둘째, 나비 효과의 의미
작은 나비 한 마리가 어느 곳 상공에서 날개를 펄럭이며 공기를 교란시켰는데, 시간이 오래 걸리면 먼 곳의 폭풍우로 이어질 수 있다. 이것은 비유입니다. 장기적이고 광범위한 일기예보는 종종 작은 요인으로 예측할 수 없는 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 계절명언) 작은 편차는 불가피하다. 이로 인해 장기 일기예보가 예측할 수 없거나 정확하지 않게 된다. 당구, 바둑 등 인간 활동과 같다. 왕왕' 천리 밖',' 부주의로 만판이 졌다' 는 것이다.
장기 대규모 일기예보는 지구 대기라는 복잡한 시스템에 대한 관찰, 계산, 분석 및 판단으로 언제 어디서나 변화하는 다양한 요인의 영향과 제약을 받는다. 종합효과에 대한 예측은 정확하기 어렵고 나비 효과는 불가피하다고 볼 수 있다. 우리 인류의 연구 대상은 또 다른 복잡한 시스템 (자연시스템과 사회시스템 포함) 을 포함한다. 많은 복잡한 내적 요인이 있는데, 그것의' 나비 효과 대응' 은 필연적이다. 오늘의 나비효과' 나' 광의나비효과' 는 일기예보에만 쓰이는 로렌즈 나비효과에 국한되지 않고 모든 복잡한 시스템이 초치에 매우 민감한 대명사로, 모든 복잡한 시스템에 대해 일정' 임계값 조건' 하에서 장기적이고 광범위한 미래 행동을 의미한다. 초치의 미세한 변화나 편차에 매우 민감합니다. 즉, 초값의 작은 변화나 편차는 예측할 수 없거나 무작위적인 미래의 큰 차이를 초래할 수 있습니다.
셋째, 나비 효과의 내부 메커니즘
복잡한 시스템이란 임계 조건 하에서 카오스 현상이나 카오스 동작을 나타내는 비선형 시스템을 말한다. 비선형 시스템의 역학 방정식에는 비선형 항목이 포함되어 있으며 비선형 시스템의 여러 요소 교차 결합 메커니즘에 대한 수학적 설명입니다. 복잡한 시스템의 초기 민감성, 나비 효과, 즉 나비효과를 초래한' 다변적인 교차 결합 메커니즘' 이 복잡한 시스템의 카오스 동작을 초래한 것이다.
현재 비선형 과학과 혼돈 과학에 대한 연구가 우세하다는 것은 자연과 사회 현상에 대한 인류의 인식이 더욱 깊고 복잡한 단계로 전환되고 진화하고 있음을 상징한다.
비하적인 관점에서 볼 때 나비 효과는 미래 행위가 예측할 수 없는 위기감을 주는 경향이 있지만, 긍정적인 관점에서 볼 때 나비 효과는 우리로 하여금' 신중하고 신중함, 하루 천리', 작은 대가로' 혼란' 을 다스려 미래의 거대한' 가유' 를 얻을 수 있게 한다.
참고 자료:
/klh/1/zk03/text/zk03 _ 220.htm