蝴蝶效應(yīng) 來自 維客Jump to: navigation, search蝴蝶效應(yīng)（Butterfly Effect）是指在一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)中，初始條件下微小的變化能帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的長(zhǎng)期的巨大的連鎖反應(yīng)。 美國(guó)氣象學(xué)家愛德華·羅倫茲（Edward Lorenz）1963年在一篇提交紐約科學(xué)院的論文中分析了這個(gè)效應(yīng)。“一個(gè)氣象學(xué)家提及，如果這個(gè)理論被證明正確，一個(gè)海鷗扇動(dòng)翅膀足以永遠(yuǎn)改變天氣變化。”在以后的演講和論文中他用了更加有詩(shī)意的蝴蝶。對(duì)于這個(gè)效應(yīng)最常見的闡述是“一個(gè)蝴蝶在巴西輕拍翅膀，可以導(dǎo)致一個(gè)月后德克薩斯州的一場(chǎng)龍卷風(fēng)。” 蝴蝶效應(yīng)通常用于天氣，股票市場(chǎng)等在一定時(shí)段難于預(yù)測(cè)的比較復(fù)雜的系統(tǒng)中。 此效應(yīng)說明，事物發(fā)展的結(jié)果，對(duì)初始條件具有極為敏感的依賴性，初始條件的極小偏差，將會(huì)引起結(jié)果的極大差異。 “蝴蝶效應(yīng)”在社會(huì)學(xué)界用來說明：一個(gè)壞的微小的機(jī)制，如果不加以及時(shí)地引導(dǎo)、調(diào)節(jié)，會(huì)給社會(huì)帶來非常大的危害，戲稱為“龍卷風(fēng)”或“風(fēng)暴”；一個(gè)好的微小的機(jī)制，只要正確指引，經(jīng)過一段時(shí)間的努力，將會(huì)產(chǎn)生轟動(dòng)效應(yīng)，或稱為“革命”。 “蝴蝶效應(yīng)”在混沌學(xué)中也常出現(xiàn)。 [編輯]參見《蝴蝶效應(yīng)》：2004年上映的一部美國(guó)電影，由艾什頓·庫(kù)奇（Ashton Kutcher）、艾米·斯馬特（Amy Smart）及凱文·施密特（Kevin Schmidt）主演。 [編輯]補(bǔ)充蝴蝶效應(yīng)是氣象學(xué)家洛倫茲1963年提出來的。 其大意為：一只南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動(dòng)幾下翅膀，可能在兩周后引起美國(guó)德克薩斯引起一場(chǎng)龍卷風(fēng)。其原因在于：蝴蝶翅膀的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化，并引起微弱氣流的產(chǎn)生，而微弱氣流的產(chǎn)生又會(huì)引起它四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，由此引起連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化。 此效應(yīng)說明，事物發(fā)展的結(jié)果，對(duì)初始條件具有極為敏感的依賴性，初始條件的極小偏差，將會(huì)引起結(jié)果的極大差異。 “蝴蝶效應(yīng)”在社會(huì)學(xué)界用來說明：一個(gè)壞的微小的機(jī)制，如果不加以及時(shí)地引導(dǎo)、調(diào)節(jié)，會(huì)給社會(huì)帶來非常大的危害，戲稱為“龍卷風(fēng)”或“風(fēng)暴”；一個(gè)好的微小的機(jī)制，只要正確指引，經(jīng)過一段時(shí)間的努力，將會(huì)產(chǎn)生轟動(dòng)效應(yīng)，或稱為“革命”。 詳解： 非線性，俗稱“蝴蝶效應(yīng)”。 什么是蝴蝶效應(yīng)？先從美國(guó)麻省理工學(xué)院氣象學(xué)家洛倫茲（Lorenz）的發(fā)現(xiàn)談起。為了預(yù)報(bào)天氣，他用計(jì)算機(jī)求解仿真地球大氣的13個(gè)方程式，意圖是利用計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算來提高長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。1963年的一次試驗(yàn)中，為了更細(xì)致地考察結(jié)果，他把一個(gè)中間解0.506取出，提高精度到0.506127再送回。而當(dāng)他到咖啡館喝了杯咖啡以后回來再看時(shí)竟大吃一驚：本來很小的差異，結(jié)果卻偏離了十萬八千里！再次驗(yàn)算發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)并沒有毛病，洛倫茲（Lorenz）發(fā)現(xiàn)，由于誤差會(huì)以指數(shù)形式增長(zhǎng)，在這種情況下，一個(gè)微小的誤差隨著不斷推移造成了巨大的后果。他于是認(rèn)定這為：“對(duì)初始值的極端不穩(wěn)定性”，即：“混沌 ”，又稱“蝴蝶效應(yīng)”，亞洲蝴蝶拍拍翅膀，將使美洲幾個(gè)月后出現(xiàn)比狂風(fēng)還厲害的龍卷風(fēng)！ 這個(gè)發(fā)現(xiàn)非同小可，以致科學(xué)家都不理解，幾家科學(xué)雜志也都拒登他的文章，認(rèn)為“違背常理”：相近的初值代入確定的方程，結(jié)果也應(yīng)相近才對(duì)，怎么能大大遠(yuǎn)離呢！ 線性，指量與量之間按比例、成直線的關(guān)系，在空間和時(shí)間上代表規(guī)則和光滑的運(yùn)動(dòng)；而非線性則指不按比例、不成直線的關(guān)系，代表不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)和突變。如問：兩個(gè)眼睛的視敏度是一個(gè)眼睛的幾倍？很容易想到的是兩倍，可實(shí)際是 6－10倍！這就是非線性：1＋1不等于2。 激光的生成就是非線性的！當(dāng)外加電壓較小時(shí)，激光器猶如普通電燈，光向四面八方散射；而當(dāng)外加電壓達(dá)到某一定值時(shí)，會(huì)突然出現(xiàn)一種全新現(xiàn)象：受激原子好象聽到“向右看齊”的命令，發(fā)射出相位和方向都一致的單色光，就是激光。 非線性的特點(diǎn)是：橫斷各個(gè)專業(yè)，滲透各個(gè)領(lǐng)域，幾乎可以說是：“無處不在時(shí)時(shí)有。” 如：天體運(yùn)動(dòng)存在混沌；電、光與聲波的振蕩，會(huì)突陷混沌；地磁場(chǎng)在400萬年間，方向突變16次，也是由于混沌。甚至人類自己，原來都是非線性的：與傳統(tǒng)的想法相反，健康人的腦電圖和心臟跳動(dòng)并不是規(guī)則的，而是混沌的，混沌正是生命力的表現(xiàn)，混沌系統(tǒng)對(duì)外界的刺激反應(yīng)，比非混沌系統(tǒng)快。 由此可見，非線性就在我們身邊，躲也躲不掉了。 1979年12月，洛倫茲（Lorenz）在華盛頓的美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)的一次講演中提出：一只蝴蝶在巴西扇動(dòng)翅膀，有可能會(huì)在美國(guó)的德克薩斯引起一場(chǎng)龍卷風(fēng)。他的演講和結(jié)論給人們留下了極其深刻的印象。從此以后，所謂“蝴蝶效應(yīng)”之說就不脛而走，名聲遠(yuǎn)揚(yáng)了。 “蝴蝶效應(yīng)”之所以令人著迷、令人激動(dòng)、發(fā)人深省，不但在于其大膽的想象力和迷人的美學(xué)色彩，更在于其深刻的科學(xué)內(nèi)涵和內(nèi)在的哲學(xué)魅力。 科學(xué)家給混沌下的定義是：混沌是指發(fā)生在確定性系統(tǒng)中的貌似隨機(jī)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一個(gè)確定性理論描述的系統(tǒng)，其行為卻表現(xiàn)為不確定性一不可重復(fù)、不可預(yù)測(cè)，這就是混沌現(xiàn)象。進(jìn)一步研究表明，混沌是非線性動(dòng)力系統(tǒng)的固有特性，是非線性系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象。牛頓確定性理論能夠完美處理的多為線性系統(tǒng)，而線性系統(tǒng)大多是由非線性系統(tǒng)簡(jiǎn)化來的。因此，在現(xiàn)實(shí)生活和實(shí)際工程技術(shù)問題中，混沌是無處不在的。 洛倫茨第一次發(fā)現(xiàn)混沌現(xiàn)象，至今，關(guān)于混沌的研究一直是科學(xué)家、社會(huì)學(xué)家、人文學(xué)家所關(guān)注的。研究混沌，其實(shí)就是發(fā)現(xiàn)無序中的有序，但今天的世界仍存在著太多的無法預(yù)測(cè)，混沌，這個(gè)話題也必將成為全人類性的問題。在此，由于知識(shí)有限，我們只是做了極其膚淺的介紹和引入，希望有更多的同學(xué)能走進(jìn)混沌之門，以更深邃的眼光來審視這個(gè)世界。今后或許能致力于此方面的研究。 總之，混沌規(guī)律只能洞察、揣摩、直覺、推測(cè)，而不能揭示、推演和精確描述。我們可以用在西方流傳的一首民謠對(duì)此作形象的說明。 這首民謠說： 丟失一個(gè)釘子，壞了一只蹄鐵； 壞了一只蹄鐵，折了一匹戰(zhàn)馬； 折了一匹戰(zhàn)馬，傷了一位騎士； 傷了一位騎士，輸了一場(chǎng)戰(zhàn)斗； 輸了一場(chǎng)戰(zhàn)斗，亡了一個(gè)帝國(guó)。 馬蹄鐵上一個(gè)釘子是否會(huì)丟失，本是初始條件的十分微小的變化，但其“長(zhǎng)期”效應(yīng)卻是一個(gè)帝國(guó)存與亡的根本差別。這就是軍事和政治領(lǐng)域中的所謂“蝴蝶效應(yīng)”。 有點(diǎn)不可思議，但是確實(shí)能夠造成這樣的惡果。一個(gè)明智的領(lǐng)導(dǎo)人一定要防微杜漸，看似一些極微小的事情卻有可能造成集體內(nèi)部的分崩離析，那時(shí)豈不是悔之晚矣？ 橫過深谷的吊橋，常從一根細(xì)線拴個(gè)小石頭開始。 影片《蝴蝶效應(yīng)》 2004年由美國(guó)導(dǎo)演埃里克·布雷斯執(zhí)導(dǎo)的影片《蝴蝶效應(yīng)》就探討了這個(gè)問題，男主角埃文·泰瑞博(艾什頓·庫(kù)奇飾)是一個(gè)平平無奇的大學(xué)生，唯一和普通人不同的是從童年時(shí)代起，就寫日記不停記錄他每日生活中的全部細(xì)節(jié)。某天，埃文忽然讀到了那些記錄中的一部分，頓時(shí)，那些已經(jīng)被他自己埋葬在內(nèi)心最深處許多年的黑暗記憶又再次被喚醒，那是改變了他整個(gè)少年時(shí)代的不堪回首往事。機(jī)緣巧合，埃文忽然發(fā)現(xiàn)自己可以通過一直擱在床下那些寫著當(dāng)年記錄的日記本回到過去，進(jìn)入自己當(dāng)年的身體。也許這些落滿灰塵的日記本可以讓他從此擺脫所有不愉快的記憶，抱著這樣的想法，埃文回到過去，力圖改寫歷史，以為這樣就可以治愈他受傷的記憶，讓他和所愛的人們能從此之后幸福生活。他制定出無懈可擊計(jì)劃，執(zhí)行起來也小心翼翼。但等他一旦回到現(xiàn)實(shí)，卻發(fā)現(xiàn)一切都已面目全非。他的行為已經(jīng)造成了損失慘重的改變，而他最親密的那些朋友的生活已經(jīng)南轅北轍。特別是他的初戀女友凱勒·米勒(艾米·斯馬特飾)，他們是兒時(shí)玩伴，在經(jīng)歷了長(zhǎng)久的漠然以對(duì)之后，發(fā)現(xiàn)彼此還是相愛。為了彌補(bǔ)自己的錯(cuò)誤，埃文只好一次次的回到過去，但每次總有些小事件在他不注意時(shí)層出不窮地發(fā)生，之后一連串連鎖反應(yīng)，到底讓他和他朋友們的生活更加徹頭徹尾的改變。于是埃文一次次嘗試，他們的生活也就像高速火車一般剎那間從山頂沖下，樹林或者河流在窗外一掠而過。凱勒從女招待到學(xué)生會(huì)主席再到落魄吸毒者。她的命運(yùn)和他一樣不停改變。 據(jù)說《蝴蝶效應(yīng)》的結(jié)局有兩個(gè)： 一個(gè)是導(dǎo)演加長(zhǎng)版的結(jié)局： 埃文看到的家庭電影是埃文的母親即將產(chǎn)下埃文，進(jìn)入歷史的埃文決定自己結(jié)束這一切，他用雙手掐住了臍帶，結(jié)束了自己剛要開始的生命，現(xiàn)實(shí)的生活中沒有埃文，凱莉跟湯米被離婚后的母親監(jiān)護(hù)，遠(yuǎn)離了她那個(gè)有著變態(tài)嗜好的父親，自然也就沒有了以后的各種事件。 另一個(gè)是劇場(chǎng)版的結(jié)局：埃文看到的家庭電影是第一次認(rèn)識(shí)凱莉的聚會(huì)，回到從前的埃文罵了凱莉，他與凱莉沒有成為好朋友，凱莉跟湯米的監(jiān)護(hù)權(quán)也由母親得到，工作后的埃文在街上偶遇凱莉，但卻沒有相認(rèn)。最后凱麗和埃文擦肩而過的情節(jié)很獨(dú)特，他們好象有默契的回頭張望，而又放棄般的回過頭去踏上各自的道路。結(jié)尾的似曾相識(shí)的迷離結(jié)束在oasis的《Stop Crying Your Heart Out》的歌聲中……久久回響。 [編輯]補(bǔ)充蝴蝶效應(yīng)蝴蝶效應(yīng)是氣象學(xué)家洛倫茲1963年提出來的。 其大意為：一只南美洲亞馬孫河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動(dòng)幾下翅膀，可能在兩周后引起美國(guó)德克薩斯引起一場(chǎng)龍卷風(fēng)。其原因在于：蝴蝶翅膀的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化，并引起微弱氣流的產(chǎn)生，而微弱氣流的產(chǎn)生又會(huì)引起它四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，由此引起連鎖反映，最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化。 此效應(yīng)說明，事物發(fā)展的結(jié)果，對(duì)初始條件具有極為敏感的依賴性，初始條件的極小偏差，將會(huì)引起結(jié)果的極大差異。 “蝴蝶效應(yīng)”在社會(huì)學(xué)界用來說明：一個(gè)壞的微小的機(jī)制，如果不加以及時(shí)地引導(dǎo)、調(diào)節(jié)，會(huì)給社會(huì)帶來非常大的危害，戲稱為“龍卷風(fēng)”或“風(fēng)暴”；一個(gè)好的微小的機(jī)制，只要正確指引，經(jīng)過一段時(shí)間的努力，將會(huì)產(chǎn)生轟動(dòng)效應(yīng)，或稱為“革命”。 蝴蝶效應(yīng)也是混沌學(xué)理論中的一個(gè)概念。它是指對(duì)初始條件敏感性的一種依賴現(xiàn)象：輸入端微小的差別會(huì)迅速放大到輸出端壓倒一切的差別，好象一只蝴蝶今天在北京扇扇翅膀，可能在大氣中引發(fā)一系列事件，從而導(dǎo)致某個(gè)月紐約一場(chǎng)暴風(fēng)雨的發(fā)生。 蝴蝶效應(yīng)在經(jīng)濟(jì)生活中比比皆是：中國(guó)宣布發(fā)射導(dǎo)彈，港臺(tái)100億美元流向美國(guó)；泰銖實(shí)行自由浮動(dòng)，引發(fā)亞洲金融危機(jī)和全球性股市下挫. 蝴蝶效應(yīng)”說明了什么?能引起我們什么樣的思考?今年（1998年）亞洲發(fā)生的金融危機(jī)和美國(guó)曾經(jīng)發(fā)生的股市風(fēng)暴實(shí)際上就是經(jīng)濟(jì)運(yùn)作中的“蝴蝶效應(yīng)”；今年（1998年）太平洋上出現(xiàn)的“厄爾尼諾”現(xiàn)象就是大氣運(yùn)動(dòng)引起的“蝴蝶效應(yīng)”。“蝴蝶效應(yīng)”是混沌運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式。當(dāng)我們進(jìn)而考察生命現(xiàn)象時(shí)，既非完全周期，又非純粹隨機(jī)，它們既有“鎖頻”到自然界周期過程(季節(jié)、晝夜等)的一面，又保持著內(nèi)在的“自治”性質(zhì)。取自"http://www.wiki.cn/wiki/%E8%9D%B4%E8%9D%B6%E6%95%88%E5%BA%94"
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