智障如我。。。我今天回家沒把書從車上拿下來。。。也就是沒帶書。。。所以我現(xiàn)在如果寫文章那么就是憑借著我僅有的記憶來寫。。。所以今天這個專題不會說很多很有意義的東西。。。我先憑借記憶,來說一個理解“初始條件敏感性”的必須知識:指數(shù)大爆炸!
指數(shù)大爆炸,這詞是高中數(shù)學老師發(fā)明的,也有可能是教科書上說的,我覺得是非常貼切的描述指數(shù)增長速度的詞。這里其實是一種比喻,不知道算不算是“隱喻”呢?我最近打算開始讀另外一本書——《我們賴以生存的隱喻》,里面就會告訴我們,我們生活的世界,絕大多數(shù)都有隱喻參與。這個問題以后再說吧。
我們來認識一下什么是“指數(shù)大爆炸”。這里面的專有名詞是“指數(shù)”,涉及到數(shù)學的概念——指數(shù)函數(shù)。指數(shù)函數(shù)是這樣一類形如y=a^x(a>0且a≠1) (x∈R)的函數(shù)。和指數(shù)相類似的是另外一個數(shù)學概念:等比數(shù)列,形如an=aq^n,等比數(shù)列相當于是自變量為正整數(shù)的指數(shù)函數(shù)。為什么要提到等比數(shù)列,因為用等比數(shù)列來解釋指數(shù)大爆炸具有一樣的效果,而且更加直觀。等比數(shù)列是整數(shù)取值,適合用來舉貼近生活的例子。
先來看看指數(shù)函數(shù)的圖像直觀感受一下,圖中是y=2^x的函數(shù)圖像,能明顯的看到,在x取到10之后的函數(shù)圖像增長已經(jīng)接近是直線上升了(和x=15這個坐標輔助線參照),也就是說指示函數(shù)能夠在x變化很小的范圍內(nèi),實現(xiàn)非常快速的增長,也就是指數(shù)的爆炸性增長。
舉一個極其具體的例子,來感受一下指數(shù)爆炸般的增長:
一張紙對折一次,厚度變成原來的2倍。再對折第二次,變?yōu)樵瓉淼?的2次方倍即4倍。
以此類推,假設紙的厚度為0.1mm,則對折24次以后,長度超過1千米;對折39次達55000千米,超過地球赤道長度;對折42次達44萬千米,超過地球至月球的距離;對折51次達22億千米,超過地球至太陽的距離;對折82次為51113光年,超過銀河系半徑的長度。不過,只是一個不符合實際的數(shù)學理論推理數(shù)字。(實際有人做過實驗,最多折疊9次。。。)
類似的還有利滾利這樣的增長,還有細胞增殖的速度,這些都是常見的指數(shù)增長的例子。
那么指數(shù)這樣的爆炸增長和初始條件敏感性有什么關(guān)系呢?明天開始正式講的時候,我們將會看到,如果一個系統(tǒng)存在隨時間增長成指數(shù)趨勢的變化,那么即使是一開始只有一點點可以忽略的微小改變,之后要不了多久就會指數(shù)爆炸產(chǎn)生翻天覆地的改變,這就是“初始條件敏感性”,而你所熟知的“蝴蝶效應”,也是類似的原理。
具體的情況就明天來說啦!