| |
| Как по Вашему, правильно ли то, что информация о "СИ" распространяется в свободном доступе? |
|
| |
|
|
| |
Главная, Примеры, Мини-глоссарий : Хаос. Теория хаоса. Основные понятия и практическое применение |
|
| |
Кстате, теорию хаоса в общих чертах можно сформулировать одним предложением: Теория хаоса - это учение о сложных нелинейных динамических системах. Но что же такое в действительности - хаос? Ответ на этот вопрос мы получим обратившись к справочной информации:
2. ЧТО ТАКОЕ ТЕОРИЯ ХАОСА? Формально, теория хаоса определяется как учение о сложных нелинейных динамических системах. Под термином сложные это и понимается, а под термином нелинейные понимается рекурсия и алгоритмы из высшей математики, и, наконец, динамические — означает непостоянные и непериодические. Таким образом, это учение о постоянно изменяющихся сложных системах, основанное не математических концепциях рекурсии, в форме ли рекурсивного процесса или набора дифференциальных уравнений, моделирующих физическую систему.
НЕПРАВИЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТЕОРИИ ХАОСА Широкая общественность обратила внимание на теорию хаоса благодаря таким фильмам, как Парк юрского периода, и благодаря им же, постоянно увеличивается опасение теории хаоса со стороны общества. Однако, как и в отношении любой вещи, освещаемой средствами массовой информации, в отношении теории хаоса возникло много неправильных представлений.
ТЕОРИЯ ХАОСА О БЕСПОРЯДКЕ Наиболее часто встречающееся несоответствие состоит в том, что люди полагают, что теория хаоса — это теория о беспорядке. Ничто не могло бы быть так далеко от истины! Это не опровержение детерминизма и не утверждение о том, что упорядоченные системы невозможны; это не отрицание экспериментальных подтверждений и не заявление о бесполезности сложных систем. Хаос в теории хаоса и есть порядок — и даже не просто порядок, а сущность порядка.
Это правда, что теория хаоса утверждает, что небольшие изменения могут породить огромные последствия. Но одной из центральных концепций в теории является невозможность точного предсказания состояния системы. В общем, задача моделирования общего поведения системы вполне выполнима, даже проста. Таким образом, теория хаоса сосредотачивает усилия не на беспорядке системы — наследственной непредсказуемости системы — а на унаследованном ей порядке — общем в поведении похожих систем. Таким образом, было бы неправильным сказать, что теория хаоса о беспорядке. Чтобы пояснить это на примере, возьмем аттрактор Лоренца. Он основан на трех дифференциальных уравнениях, трех константах и трех начальных условиях.
ТЕОРИЯ ХАОСА О БЕСПОРЯДКЕ Аттрактор Лоренца Аттрактор представляет поведение газа в любое заданное время, и его состояние в определенный момент зависит от его состояния в моменты времени, предшествовавшие данному. Если исходные данные изменить даже на очень маленькие величины, скажем, эти величины малы настолько, что соизмеримы с вкладом отдельных атомов в число Авогадро (что является очень маленьким числом по сравнению со значениями порядка 1024), проверка состояния аттрактора покажет абсолютно другие числа. Это происходит потому, что маленькие различия увеличиваются в результате рекурсии.
Однако, несмотря на это, график аттрактора будет выглядеть достаточно похоже. Обе системы будут иметь абсолютно разные значения в любой заданный момент времени, но график аттрактора останется тем же самым, т.к. он выражает общее поведение системы.
Теория хаоса говорит, что сложные нелинейные системы являются наследственно непредсказуемыми, но, в то же время, теория хаоса утверждает, что способ выражения таких непредсказуемых систем оказывается верным не в точных равенствах, а в представлениях поведения системы — в графиках странных аттракторов или во фракталах. Таким образом, теория хаоса, о которой многие думают как о непредсказуемости, оказывается, в то же время, наукой о предсказуемости даже в наиболее нестабильных системах.
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ХАОСА В РЕАЛЬНОМ МИРЕ При появлении новых теорий, все хотят узнать что же в них хорошего. Итак что хорошего в теории хаоса?
Первое и самое важное — теория хаоса — это теория. А значит, что большая ее часть используется больше как научная основа, нежели как непосредственно применимое знание. Теория хаоса является очень хорошим средством взглянуть на события, происходящие в мире отлично от более традиционного четко детерминистического взгляда, который доминировал в науке со времен Ньютона. Зрители, которые посмотрели Парк Юрского периода, без сомнения боятся, что теория хаоса может очень сильно повлиять на человеческое восприятие мира, и, в действительности, теория хаоса полезна как средство интерпретации научных данных по-новому. Вместо традиционных X-Y графиков, ученые теперь могут интерпретировать фазово-пространственные диаграммы которые — вместо того, чтобы описывать точное положение какой-либо переменной в определенный момент времени — представляют общее поведение системы. Вместо того, чтобы смотреть на точные равенства, основанные на статистических данных, теперь мы можем взглянуть на динамические системы с поведением похожим по своей природе на статические данные — т.е. системы с похожими аттракторами. Теория хаоса обеспечивает прочный каркас для развития научных знаний.
Однако, согласно вышесказанному не следует, что теория хаоса не имеет приложений в реальной жизни.
Техники теории хаоса использовались для моделирования биологических систем, которые, бесспорно, являются одними из наиболее хаотических систем из всех что можно себе представить. Системы динамических равенств использовались для моделирования всего — от роста популяций и эпидемий до аритмических сердцебиений.
В действительности, почти любая хаотическая система может быть смоделирована — рынок ценных бумаг порождает кривые, которые можно легко анализировать при помощи странных аттракторов в отличие от точных соотношений; процесс падения капель из протекающего водопроводного крана кажется случайным при анализе невооружённым ухом, но если его изобразить как странный аттрактор, открывается сверхъестественный порядок, которого нельзя было бы ожидать от традиционных средств.
Фракталы находятся везде, наиболее заметны в графических программах как например очень успешная серия продуктов Fractal Design Painter. Техники фрактального сжатия данных все еще разрабатываются, но обещают удивительные результаты как например коэффициента сжатия 600:1. Индустрия специальных эффектов в кино, имела бы гораздо менее реалистичные элементы ландшафта (облака, скалы и тени) без технологии фрактальной графики.
И, конечно, теория хаоса дает людям удивительно интересный способ того, как приобрести интерес к математике, одной из наиболее мало-популярной области познания на сегодняшний день.
Частотная диаграмма Броуновское движение — это, например, случайное и хаотическое движение частичек пыли, взвешенных в воде. Этот тип движения, возможно, является аспектом фрактальной геометрии, имеющий с наибольшее практическое использование. Случайное Броуновское движение производит частотную диаграмму, которая может быть использована для предсказания вещей, включающих большие количества данных и статистики. Хорошим примером являются цены на шерсть, которые Мандельброт предсказал при помощи Броуновского движения.
Частотные диаграммы, созданные при построении графика на основе Броуновских чисел так же можно преобразовать в музыку. Конечно этот тип фрактальной музыки совсем не музыкален и может действительно утомить слушателя. Занося на график случайно Броуновские числа, можно получить Пылевой Фрактал наподобие того, что приведен здесь в качестве примера.
Кроме применения Броуновского движения для получения фракталов из фракталов, оно может использоваться и для создания ландшафтов. Во многих фантастических фильмах, как например Star Trek техника Броуновского движения была использована для создания инопланетных ландшафтов таких, как холмы и топологические картины высокогорных плато. Эти техники очень эффективны, и их можно найти в книге Мандельброта Фрактальная геометрия природы. Мандельброт использовал Броуновские линии для создания фрактальных линий побережья и карт островов (которые на самом деле были просто в случайном порядке изображенные точки) с высоты птичьего полета.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт S-I.NetCompas.info/ как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Другие новости по теме:
Броуновское движение. Общие понятия на примере публикации ссылок партнеровОсновы хакинга: СИ как составляющаяСлова: Брут, подбор ответа, XSS, снифер, троянОбратная социальная инженерия. Методика услышаная на форумеСИ - Достаем деньги на мобилу
Комментарии (19) Распечатать
|
|
| |
| | автор: b2ERROr_cL™® | Дата: 2 августа 2008 | Просмотров: 281 |
|
|
|
| |
#1 написал: Николаевич И |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Тема хороша  Будем-с пользоваться |
|
|
| |
|
|
| |
#2 написал: Герман |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Спасибо Вам! |
|
|
| |
|
|
| |
#3 написал: Шульдешов |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Нашел наконец-то! |
|
|
| |
|
|
| |
#4 написал: Делов |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Огромное спасибо! |
|
|
| |
|
|
| |
#5 написал: СМСка |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Где-то я это уже видел… А если по теме то спасибо. |
|
|
| |
|
|
| |
#6 написал: Онегин |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Благодарствую! |
|
|
| |
|
|
| |
#7 написал: Rezzviy |
|
| |


Группа: Посетители
Регистрация: 4.12.2008
Публикаций: 0
Комментариев: 1 |
Это новье ? |
|
|
| |
|
|
| |
#8 написал: Клоков |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Мне кажется очень полезная штука |
|
|
| |
|
|
| |
#9 написал: Илья |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Захватывающе |
|
|
| |
|
|
| |
#10 написал: Чучумашев |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
За оригинальность респект и уважуха |
|
|
| |
|
|
| |
#11 написал: Kalganov |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Огромный респект! |
|
|
| |
|
|
| |
#12 написал: Никитин |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Написано, конечно, хорошо - и от многих выражений я просто тащи... нет, что за вульгарщина, - ну просто приходил в хорошее расположение духа... |
|
|
| |
|
|
| |
#13 написал: Пономарёв |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Звучит заманчиво, задумался |
|
|
| |
|
|
| |
#14 написал: Николай |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Круто, спасибо! ;) |
|
|
| |
|
|
| |
#15 написал: Корнилов |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Как приятно попасть в список :)) |
|
|
| |
|
|
| |
#16 написал: Игорь |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Здравствуй! Спасибо за подаренные хорошие эмоции… |
|
|
| |
|
|
| |
#17 написал: Raspopov |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
Пректастно! |
|
|
| |
|
|
| |
#18 написал: Севостьянов |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
выложил, уважаю |
|
|
| |
|
|
| |
#19 написал: Воронов |
|
| |


Группа: Гости
Регистрация: --
Публикаций: 0
Комментариев: 0 |
У нас препод как то сказал: префект и уважуха, тоже самое говорю и вам :D |
|
|
| |
|
|
|
|
| |
| « Январь 2009 » | Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс | | | 1 | 2 | 3 | 4 | | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | |
|
| |
|