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为什么要研究蝴蝶效应,什么是蝴蝶效应

来源:整理 时间:2022-06-01 18:31:54 编辑:科技知识 手机版

“蝴蝶效应”这个名词,那么“蝴蝶效应”到底什么?蝴蝶效应是混沌的隐喻,最早应用于气象研究。我们现在讨论“蝴蝶效应”,是想抓住“蝴蝶效应”的本质,即任何微小的变化都可能引起巨大的连锁反应。蝴蝶效应只是一个笑话,根本不是真的,“蝴蝶效应”这个名字就这样诞生了。

蝴蝶效应为什么要叫蝴蝶效应?

蝴蝶效应最简单的说法就是一只南美洲州的蝴蝶,偶尔扇两下翅膀,就有可能两周后在美国德克萨斯州引发一场龙卷风。这样的由来自然就叫做了蝴蝶效应了,在今天,蝴蝶效应不在局限于天气预报,其含义是对一切复杂的系统,在一定的阙值条件下,在长期大规模的未来行为,对初始条件的极小变动或偏差极为敏感。更加通俗一点就是事物发展的结果,对初始条件十分的敏感,一开始极小的偏差,就会引起结果极大等我变化,

什么是蝴蝶效应?

你知道什么是蝴蝶效应吗?“蝴蝶效应”是一个美国人提出的一个理论,最常见的阐述是:“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。”我们通俗一点说,蝴蝶效应就是,不起眼的一个微小动作却能引起一连串的巨大连锁反应,实质是说事物发展的复杂性和难以预测性。

还有一部美国电影就叫《蝴蝶效应》,叙述主人公因为童年记忆,损坏了他原来完美的生活,我们现在讨论“蝴蝶效应”,就是要抓住“蝴蝶效应”的本质,就是任何微小的变化,都可能引起巨大的连锁反映。这对我们的现实生活也有一定的积极意义,首先,不管做什么工作,要善于观察事物的发展变化,掌握其发展变化规律,牢牢把握好事物发展的大方向。

蝴蝶效应可怕么?

纵使细微如粉蝶之鼓翼,也可造成千里外之飓风,Ithasbeensaidthatsomethingassmallastheflutterofabutterfly’swingcanultimatelycauseatyphoonhalfwayaroundtheworld.——ChaosTheory“蝴蝶效应”(butterflyEffect),这个著名的术语出自提出混沌理论(ChaosTheory)的麻省理工学院数学与气象学家爱德华·洛伦兹(EdwardNortonLorenz)的一次演讲。

蝴蝶效应是混沌学的一个比喻,最早应用于气象学研究,它说的是:在南美洲亚马孙河流域热带雨林中有很多美丽的蝴蝶,其中一只蝴蝶偶尔扇动一下翅膀,可能两周以后在美国得克萨斯州引发一场龙卷风。意思是,初始条件的微小变动,会导致未来不可预测的事件,一、早期气象学的数学建模往前追溯一个世纪,第一次尝试通过数学模型来预测天气,是在1922年英国数学家里查森(LewisFryRichardson)出版的《用数值过程预测天气》一书中。

他用十年时间来研究用有限差分方程来模拟控制气象条件的微分方程,他说,我们没有找到一个明确的函数来求解方程,而是选择了地表的一些点,在To时刻测量它们的初始值,然后用近似数值来推导出T1的值,再逐步计算出接下来的每一个时刻对应的值。这个想法本身并不奇怪,天气随时间和地理位置而变化,但不需要每平方公里就有5分钟的数据:可以以更低的精度来满足。

在定义了大气和风压值的方程式之后,里查森模拟了某一天的天气条件,并根据当天在中欧的测量结果,经过繁冗的手工计算后,显示某个地区的大气压会降至145毫巴(1毫巴=100帕),这是一个荒谬的结果,他必须找到一个有效的解决方案,设计出新的技术绕过数据,以避免突然的波动。几年后,数学家们成功找到了这些方法,它们用相同的数据,而压降是以毫巴计算的,

因此,理查森方法的理论有效性得到了认可。20世纪50年代后,美国在第一代电子计算机的帮助下,使用新版理查森公式模拟北美大陆的天气,得到的结果令人满意,可以模拟24小时内天气的演变。随着计算机的更新换代,气象学家预测,未来利用数学模型有可能在14天内获得非常准确的预报,加上数据的统计和历史分析,在30 ~ 180天内可以达到足够的精度(现在看来当时的判断显然是错误的)。

文章TAG:为什么要研究蝴蝶效应蝴蝶效应研究

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