※ 引述《chenglap (無想流流星拳)》之銘言:
: ※ 引述《DJYeh (Yel D'ohan)》之銘言:
: : 看到大家討論假如某某事件發生了,接下來會如何如何,
: : 無不引經據典,講得頭頭是道,
: : 但是我很懷疑,這樣的推測有多大的準度?
: : 照蝴蝶效應,極小的行為都會有極大的影響,
: : 例如:一個人,兩顆子彈,三萬張票,四年的政策……
: : 當我們分析某條假設會造成哪些改變,實際上的機率分佈究竟會長什麼樣子?
: : 是有90%的機會會大致照我們的推論走,5%的機會部份類似,5%完全猜錯,
: : 還是只有5%的可能會照推論走,另外有95%的時候完全不可預期?
: 這個命題是不成立的.
: 所謂歷史是「已經發生的事情」.
: 而「蝴蝶效應」是混沌理論體系裡的一個解例, 它的用途是解釋混沌
: 理論的, 但混沌理論之所以存在, 是為了解答端典國王生日訂下的三
: 體問題(有獎金), 混沌理論講的就是, 「現在決定未來, 但是我們對
: 現在的感知是不精確的, 所以我們無法透過現在所知的數據去精確推
: 測未來」.
chenglap大,你誤解混沌理論了
混沌理論不是「現在決定未來, 但是我們對現在的感知是不精確的,
所以我們無法透過現在所知的數據去精確推測未來」
首先,要講混沌理論前,「確定論」這一個概念要先講
什麼叫做確定論?物理學上的確定論指得是,在一個確定的系統中
給予系統的初始條件與物理方程式,我們就可以確定與決定未來的狀態
也就是說,我們可以透過物理學準確預測物體的未來行為
舉例來說,我們在真空環境下,做一個光滑金屬實心圓球的自由落體實驗
我們知道球的加速度a=9.8m/s2 (s秒的平方),而透過牛頓第二運動定律與萬有引力定律
經過公式推導後,我們預測出1秒後球的落體速度V = 9.8 m/s
實際測量後,我們得到的結果如同我們預測
從伽利略、牛頓時代開始,一直到Lorenz在1960年發現大氣的混沌現象這300年的時間
物理學家一直認為確定的系統只會出現確定的結果,不會出現不確定的結果
某種程度上來說,這讓物理學家有一種在外人看來
近似於「預言家」與「魔法師」的身份,比如對哈雷彗星的回歸地球預測
Laplace對於確定論(決定論)有一個更深刻的看法(引字中文維基)
我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。如果一個智能知道某一刻所有
自然運動的力和所有自然構成的物件的位置,假如他也能夠對這些數據進行分析,那宇宙
裡最大的物體到最小的粒子的運動都會包含在一條簡單公式中。對於這智者來說沒有事物
會是含糊的,而未來只會像過去般出現在他面前。
Laplace這裡所說的「智能」便是後人所稱的拉普拉斯的惡魔(Démon de Laplace)。
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8B%89%E6%99%AE%E6%8B%89%E6%96%AF%E5%A6%96
為何會被稱為惡魔?是因為Laplace認為有了這一個智能,我就可以丟掉上帝
當拿破崙詢問Laplace為何書中不談上帝時,他告訴拿破崙
有了物理定律與決定論,我不需要上帝這一個假設
這一點也一直讓物理學家們自豪
但混沌現象的發現打破了這一條確定論的概念
(ok!還有測不準原理在微觀世界裡,打破了確定論的概念,不過這系列談的是混沌)
原來,撇開微觀的量子效應世界,確定的系統有了確定的方程式與初始狀態
可以有確定的結果,也可以有不確定的隨機結果(混沌)
混沌狀態的不確定隨機結果讓物理學家的可預測觀念崩盤了
而且是在巨觀且確定的系統內崩盤的,這個打擊不可謂不大!
好了!那這個混沌系統的不確定的隨機結果現象到底是怎麼一回事?
來源於非線性系統中,驅動力與耗散力的競爭
舉例來說,當兩個人在打拳擊時,若其中一個人特別強,那麼另一個人就很容易被打倒
這種壓倒性的獲勝狀態很簡單就能描述了
如果兩個人實力很接近時,則容易出現拉鋸戰,勝負狀態是很複雜的
如果用天氣來說明的話,驅動天氣變化的因素是引起對流的上下空氣層溫度差
耗散的因素則是空氣的黏滯性
這兩個制約天氣的因素在打架,如果程度差不多時,就會出現混沌狀態
而系統控制參數決定了驅動力與耗散力是否旗鼓相當
此外要補充一下,在地球上絕大部分的系統是非線性系統,這是隨處可見的
比如天氣、亂流、股票市場、人類經濟活動、人類歷史發展等等
混沌狀態只是非線性系統一個子集合,如同男人是人類的一個子集合
不是隨便一個非線性系統就是混沌狀態
比如天氣與亂流是混沌狀態,但某些非線性則不是
混沌狀態必須要非線性系統在一定的臨界條件下,才會出現
而且混沌狀態還具有幾個特性,比如
內在隨機性:無需任何隨機因數,卻會出現類似隨機性的行為
分形的性質:Lorenz吸引子,Henon吸引子都具有分形的結構
初始條件的敏感性質:只要初始條件稍有偏差或微小的擾動,
則會使得系統的最終狀態出現巨大的差異,也因此混沌系統的長期狀態是不可預測的。
這個性質就是一般著名的蝴蝶效應
當然還有其他性質,這裡不多談了
: 蝴蝶效應講的就是「一件小得我們無法偵測及注視的小事」, 都可以
: 引致未來的截然不同.
講完了混沌理論以後,就可以來談談蝴蝶效應了
蝴蝶效應上面講過了,這是混褪狀態的特性之一,這是一個混沌狀態或混沌系統下
只要初始條件稍有偏差或微小的擾動,則會使得系統的最終狀態出現巨大的差異
蝴蝶效應這個名詞常常會被誤用
第一,使用者不曉得這個系統或是狀態是否為混沌狀態
只要非線性系統就一律拿來隨便亂套亂用
上述已經講過,混沌狀態是有定義的,也具備某些特性,不可胡亂套用
第二 初始條件的微小擾動是什麼?
上面講過混沌狀態是有某些特性的,判斷一個非線性系統是否為混沌狀態
有幾項特性可以做參考,比如常用的Lyapunov指數,判斷Lyapunov指數就可以明白
系統初始條件的微小擾動,在長時間後,狀態是否變的無法預測
這些東西瞭解後,就會知道動不動拿蝴蝶效用來亂套是不對的
不是所有蝴蝶搧一搧翅膀就能引起颱風,可能會,可能不會
再來,一個非線性系統的狀態很複雜,有穩定也有混沌
舉例來說,一個非線性電路通電,跑電路,斷電後,整個非線性電路的系統狀態可以包含
穩定狀態、週期狀態、混沌狀態、阻尼震盪狀態
混沌狀態是在某些臨界條件下才能發生,不是什麼都能引發蝴蝶效應
那些A影響B,B再影響C只能稱做連鎖效應,不該叫蝴蝶效應
比如砍山上林木,山上光禿禿,導致颱風一來,發生嚴重的土石流
結果台灣一堆人死光
這個砍山上林木的行為引發的後果叫做連鎖效應
: 你可以留意到這是一種談論「預測未來可行性」的理論, 而且蝴蝶效
: 應只是用來描述在這理論下的一個佐證, 拿他去講他對「已經發生事
: 情的影響」的影響力, 那根本就是對不上.
: 至於後面說的「概率」, 概率本身就需要在結果本身的定義是有限時
: 才存在的, 如果你無法知道有多少種結果或者不可計量, 根本就不可
: 能有概率. 一個骰子有六面, 他的結果只有六個, 那就可以計算概率
: , 但是你連骰子有多少面都不知道, 何來的概率? 混沌理論一開始就
: 講明會有「無法偵測的數據」, 這根本就是相斥的.
: 至於「我們的推論」... 很多直接就經不起邏輯驗證, 連是否一個合
: 理的推論都成問題, 根本就不該拿這去談或然率. 這裡是休閒創作,
: 概率, 混沌理論卻是科學. 拿科學去驗證休閒創作, 又不是硬科幻小
: 說.