복잡한 시스템 중 하나는 매우 약간의 변화에 초기 조건(파란색과 노란색)… 잠시 동안 비슷한 행동으로 이어지지 만 그 행동은 비교적 짧은 시간 후에 분기됩니다.
Hellisp 의 허/에 의해 만들어 XaosBits 를 사용하여 티카와 POV-Ray
으로 밥 딜런 유명상,”당신이 필요하지 않 일기 예보를 알고있는 방법을 바람이 불어요.,”아직 당신이 경우에는 충분한 풍속 정보의 배열과 결합 측정에서 기압계,온도계,등을 요청할 수도 있습니다 일기 예보,특히 훈련과 기상 액세스를 state-of-the-art 컴퓨터 소프트웨어를 만들기 위해,소음. 우리는 종종 계획을 우리의 야외 활동을 이 요즘의 도움으로 뉴스방송,웹사이트,애플리케이션 및 음성 보조를 제공하는 합리적 예측이 시간 또는 며칠 동안 in advance. 기상학이 그러한 위업을 수행 할 수 있다는 것은 다소 놀랍습니다.,
에 다른 손으로는 경우에,우리는 일어나에 의존하고 화창한 예측을 예약하려면 피크닉,그리고 비가 대신 우리는 비난하지 않는 전체 필드의 기상학,는 기 쓸모로 추측하고 있습니다. 우리는 그것이 불완전한 과학이라는 것을 인식합니다. 또한,우리는 그것이 통과해야 할 것에 대한 확실한 예측이 아니라 특정 결과에 대한 확률 만 제공 할 수 있음을 인식합니다. 수십 년 전과 비교했을 때 예측은 훨씬 나아졌지만 흠 잡을 데없는 것과는 거리가 멀다. 그리고 기술의 진보에도 불구하고 결정 론적 혼돈의 이론은 결코 완벽하지 않을 것임을 보여줍니다.,예측 모델링에서 우리가 한 모든 발전에도 불구하고 지구와 같은 복잡한 시스템입니다… 분위기는 단지 우리가 확률 결과의 슬루를 선택할 수 있습니다,어떤 확실성과 어떤 하나의 특정 결과.
누구나 양자 이론이 무작위성을 구현한다는 것을 알고 있습니다.”그러나 날씨는 뉴턴 물리학이 처리 할 수 있어야하는 대규모 효과입니다. 실제로,그것은,그리고 아주 잘합니다., 그러나 혼돈 이론은 심지어 결정 론적,뉴턴 물리학에 대한 예측의 한계를 지적합니다.
뉴턴의 두 번째 법의 동물군에서는 개체는 것과 같이 대량 배의 가속도를 구현한 유형의 수학적 관계로 알려진 미분 방정식이다. 는 수식으로 행위의 종류를 위한 기계를 처리하는 원시 데이터의 초기위한 조건을 시스템 입자의—그것의 정확한 설정의 위치와 속도에서 주어진 순간과 함께,힘의 상호작용 및 그 밖으로 위치와 속도 좌표가 무기한다.,
에서 자신의 1814 년 논문,”철학 에세이에서 확률,”프랑스어 수학자 피에르 Laplace 는 것으로 추측 Newtonian mechanics 예고 단단한 결정론는 이론적인 사용을 성공적으로 예측은 전체의 미래 우주의 주어진 절대적인 지식의 완전한 상태에서 어떤 시간이 주어집니다. 만 잡는 prognosticator 어떻게든 단계를 필요로 외부의 우주를 구 완벽한 스냅샷을 한 번에 모든 입자 그리고 그들의 즉각적인 궤도., 철학적 토론에서 그러한 가상의 존재는 라플라스의 악마라고 불려왔다. 로 Laplace 썼다:
“우리는 우리와 현재 상태의 우주로의 효과 과거와의 원인은 그것의 미래입니다., 지성있는에서 특정 순간 것을 알고는 모든 힘을 자연에서 운동,모든 위치에 모든 항목의 자연이 구성되어,이 지도 광대한 충분을 제출하기 위해 이러한 데이터를 분석,그것은 포옹에서 하나의 수식의 움직임에 가장 큰 기관의 우주와 그의 가장 작은 원자;이러한 지성의 것이 아무것도 불확실한 미래처럼 과거는 존재하기 전에 눈입니다.”
작가의 눈금의 개념을 관찰할 수 있는 우주도 있습니다., 라플라스에 따르면,당신이 알고 있다면… 모든 위치하고 momenta 의 모든 입자에서 우주,당신은 한 번에 할 수있을 것을 결정하는 모든 것이,멀리 미래로,임의의 정밀도입니다.
위키 사용자가 파블로 카를로스 Budassi
에서 동일한 수필,Laplace 다고 주장하는 모든 호출하는 데 필요한 확률에 자연에서 비롯된 것 무지를 포함하여,불확실성에서 날씨를 예측이 가능합니다. 언젠가 그 제안,날씨 예보 것이 완벽하게 정확한으로 예측 가능한 행성의 궤도것을 기회로 남아 있습니다., 그러나 하이젠 베르크의 불확실성 원리와 같은 양자 현상이 아니었다고해도,이것은 그렇지 않을 것입니다. 초기 조건을 얼마나 잘 알고 있더라도 결정론은 우주를 지배하지 않습니다.
에서는 1960 년대 초,MIT 기상학 교수 Edward 로렌츠라고 확신했다는 메인프레임 컴퓨터를 사용하여 큰 효과 계획에 무기를 테스트하고 인공위성 발사 궤도에 도움이 될 정확한 날씨 예측이 가능합니다., 는 것이 주어진 날씨에 의해 결정된 세트의 측정 가능 요소와 같은 온도,압력,바람의 속도,기존의 지혜에는 솔리드 모델,완전한 세트의 데이터,그리고 강력한 번호를 재정 장치 할 수 있었다,원칙적으로 예측하는 날씨다. 그 목표에 마음,로렌츠로 건설의 간단한 설정 방정식에 대한 공기는 대류와 프로그램으로 그들을 그의 장기 진공관 기반 Royal-McBee 컴퓨터입니다.,
두 시스템을 시작에서는 동일한 구성 하지만,눈에 보이지는 작은 차이에서… 초기 조건(보다 더 작은 단일 원자),유지하여 동일한 동작하는 동안,그러나 시간이 지남에 따라,혼란을 일으킬 것이 그들을 분기. 충분한 시간이 지난 후에,그들의 행동은 서로 완전히 관련이없는 것처럼 보일 것입니다.
Larry Bradley
그는 초기 데이터 세트를 입력하고 컴퓨터를 켜고 출력물을 기다렸다., 기계 옆에 출력을 배치,그는 데이터의 일부를 다시 입력하고 더 이상 프로그램을 실행하기로 결정했다. 꼼꼼하게 입력,그는 프로그램이 근본적으로 다른 예측을 산출 것을 발견 놀랐다. 마지막으로,그는 것을 깨달았을 컴퓨터의 인쇄물에 둥근 모서 데이터,그리고 무엇이 그가 입었다는 약간 다른 두 시간 이상입니다. 어떻게 든도에 대한 간단한 결정적인 설정 방정식의 분을 변경하에서 초기 조건 산출을 근본적으로 다른 행동을 하도록 합니다.,
그는 나중에 참고에는 무엇이었을 불리는’나비효과,’극단적인 감성을 초기 조건을 의미하는 날개가 퍼덕 거리는 나비의 날개의 통해 아마존에 영향을 미칠 수 있는 날씨에서 중국이다. 로렌츠(Lorenz)와 다른 사람들이 개척 한이 현상은 결정 론적 혼돈으로서 광범위한 적용을 발견했다.
나비효과로도 알려져 있는 결정적 혼란 현상이 어디서 방정식 no… 불확실성은 계산이 얼마나 정확하게 수행 되더라도 여전히 불확실한 결과를 산출 할 것입니다.,
public domain
Lorenz 는 혼란을 발견했을뿐만 아니라 핵심 메커니즘을 확인했습니다. 그 때 그래프로 그의 데이터에 따라 여러 가지 축이,그가 주목 이상하는 시설은 반복하는(꾸미는 궤도 시간이 지남에)어떤 두 개의 인근 포인트 결과에서 자신의 분리입니다. 갭 것 이 더 크고 더 큰 성장을 서로 반복될 때까지 수학적 자손””두 가지의 점 것 그래서 서로 멀리 떨어져 있는 것에서 완전히 다른 지역의 클라우드의 정보입니다. 반면에 클라우드를 가리키면 반복하면 빠르게 접근 할 수 있습니다., 따라서 로렌츠 방정식의 역 동성은 데이터 세트 내의 궤적의 반발력과 그 이상의 매력이라는 두 가지 모순 된 목적을 수행했습니다. 이러한 복잡한 시스템을”이상한 유인 자”라고하며,로렌츠가 발견 한 특정 역학을”로렌츠 유인 자”라고 부릅니다.”
에 여러 경로 혼란을 의미하는,어떤 순간에,입자의 위치와 궤도입니다… 이전의 모든 조건이 얼마나 정확하게 알려 졌는지에 상관없이 완전히 불확정 할 수 없습니다.,
Wikimol/허
기타 이상한 끌개로 발견되었는 곧 그 이후,특히 Hénon attractor,확인에 의해 1976 년 프랑스 mathematican Michel Hénon. 이상한 유인 자들은 프랑스-폴란드 수학자 Benoit Mandelbrot 에 의해”프랙탈”이라고 불리는 독특한 자기 유사 구조를 가지고 있습니다. 이상한 유치자를 매핑하고 주어진 영역을”날려 버리면”그 작은 영역은 전체와 구조가 비슷하게 나타납니다. 마찬가지로 영역의 작은 부분을 확대하면 영역 자체와 비슷한 패턴이 드러납니다., 수학적으로,그것은 분수 차원,따라서 용어”프랙탈.”
브로 설정의 예로 프랙탈,동일한 구조 및 동작에 나타납니다… 다양한 비늘. 많은 혼란스러운 시스템에서 그 같은 행동이 나온다.
Wolfgangbeyer/Wikimedia Commons
우리는 Laplacean 결정론의 핵심 결함을 찾기 위해 Lorenz 에게 빚을지고 있습니다. 뉴턴 고전 역학에서도 시계 규칙 성으로 일부 시스템은 초기 조건에 너무 민감하여 효과적으로 예측하기가 불가능합니다., 을 알지 못한다면 모든 데이터 지점을 가진 완벽한 정밀도 불가능 옆으로 현실적인 측정 기기 등의 혼란한 시스템을 행동으로 무작위로 시리즈의 동전 던진다. 따라서 함께 임의 양자 시스템,효과적인 임의 일부에서 고전 시스템,날씨와 같인 핵심 기능입니다. 하나님은 하나 이상의 방법으로 주사위를 재생합니다.
