为什么混沌和分形都对初始条件拥有如此强的依赖性?
对于“初始条件”这四个字我是很反感的!
您的位置: 站长主页 -> 繁星客栈 -> 听雪轩 -> 讨论:混沌和分形 | November 21, 2024 |
讨论:混沌和分形
论坛嘉宾: 快刀浪子 XXFF |
rn86 发表文章数: 24
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讨论:混沌和分形 [文章类型: 原创]
为什么混沌和分形都对初始条件拥有如此强的依赖性?
对于“初始条件”这四个字我是很反感的! 21世纪的生命哲学家
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萍踪浪迹 发表文章数: 1051
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Re: 讨论:混沌和分形 [文章类型: 原创]
因为随机演化,所以不同的积分曲线很快就会因为初始条件的不同而迅速分离
漫漫长夜不知晓 日落云寒苦终宵
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rn86 发表文章数: 24
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Re: 讨论:混沌和分形 [文章类型: 原创]
到最后还是“上帝之手”不可摆脱啊!
21世纪的生命哲学家
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littlebird 发表文章数: 863
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Re: 讨论:混沌和分形 [文章类型: 原创]
自然界很多复杂、貌似不规则的物体, 河流、水系、地形地貌等, 都可视作分形物体。在这些不规则的表象下,蕴含着标度不变性(幂律关系),即在不同尺度下观察,分形物体具有自相似性(递归性),其维数不再为整数。
分形理论的关键是:以海岸线为例, 其测得的长度与尺子大小相关联, 当尺子越来越小(越来越精确)时, 由于海岸线的微小细节的不断显现,总的长度并不会如我们通常想象的那样趋向一极限值, 而是在不断增大, 所测长度和尺子大小之间呈幂律(即海岸线的分形维数)关系. 分形理论的发展使我们需要考虑不规则表面的“局部跳跃”(几何形态的空间变异性,在数学上称为奇异性),其中发生的物理过程,如物质(比如水流)和能量的输运等,也会出现“局部跳跃”, 不能简单被平均化,物理过程的最终结果(比如流场分布,温度场分布)就与系统的自相似性、不规则性等特点相关联。 松下问童子,言师采药去.
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gauge 发表文章数: 596
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Re: 讨论:混沌和分形 [文章类型: 原创]
对初始条件有很强的依赖性这句话,如果你不把它说得很明确,其实并没有多大意义,除了引起混淆以外。比如一组最简单的函数,f(t)=e^{At},初始条件为f(0)=C.对不同的初始值C,所对应的函数都不一样,这是不是可以叫做“对初始条件有很强的依赖性”呢?恐怕不能。这些函数对初始值是不是敏感呢?初始值的微小改变,经过充分长的时间,函数都会有很大的差异。这个是不是可以叫做“对初始条件有很强的依赖性”呢?我看仍然不行。这也顺便说明了,对于初始条件的敏感依赖性并不导致混沌,它只是导致混沌的一个必要条件而已。所以你必须把“对初始条件有很强的依赖性”这句话弄成一个可以严格推理的表达方式,否则就只能进行文字式的论证。当你看到一个数学家或其他什么专家说这句话的时候,其实他的话后面隐藏着一个严格的定义,但为了简便,他没有说出来,而是用一句直观的语言来描述。而这种描述对于其他的专家是没有问题的,他们也都知道背后的故事。当然,科普作品一般也都这么描述,这只是为了照顾读者而已。因而科普在这种情形下告诉我们的都不是严格的学术理论,而是一种直观近似,这种近似经常误导普通的读者。
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