Sunday, August 12, 2007

Butterfly Effect & Chaos theory

先想一想最近发生在美国次级房贷事件,或者先到这里读一读后,《次级房贷风暴到底多可怕?》《大股灾真的来了吗?》再看一看着两个有趣的理论。

蝴蝶效应 (Butterfly Effect)

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。这是一种混沌现象。

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”。

“蝴蝶效应”在混沌学中也常出现。

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混沌理論(Chaos theory)

是在數學物理學中,研究非線性系統在一定條件下表現出的「混沌」現象的理論。

1963年美國氣象學家愛德華·羅倫茲提出混沌理論(Chaos),非線性系統具有的多樣性和多尺度性。混沌理論解釋了確定系統可能產生非確定結果。理論的最大的貢獻是用簡單的模型獲得明確的非周期結果。在氣象航空太空等領域的研究里有重大的作用。

混沌理論認為在混沌系統中,初始條件的十分微小的變化經過不斷放大,對其未來狀態會造成極其巨大的差別。我們可以用在世界的西方流傳的一首民謠對此作形象的說明。這首民謠說:

   丟失一個釘子,壞了一隻蹄鐵;
   壞了一隻蹄鐵,折了一匹戰馬;
   折了一匹戰馬,傷了一位騎士;
   傷了一位騎士,輸了一場戰鬥;
   輸了一場戰鬥,亡了一個帝國。

   馬蹄鐵上一個釘子是否會丟失,本是初始條件的十分微小的變化,但其「長期」效應卻是一個帝 國存與亡的根本差別。這就是軍事和政治領域中的所謂「蝴蝶效應」。

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