سلام مهمان گرامی ، خوش آمدید. آیا این نخستین بازدید شماست ؟ وارد شده یا عضو شوید

انجمن های تخصصی علوم رایانه و هنرهای دیجیتال



اثر پروانه‌ای
زمان کنونی: 20-08-2017، 10:25 AM
کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان
نویسنده: Mohsen Omidvar
آخرین ارسال: Mohsen Omidvar
پاسخ 1
بازدید 356
محبوب کنید:

امتیاز موضوع:
  • 0 رأی - میانگین امتیازات: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
اثر پروانه‌ای
#1
[تصویر:  butterfly.jpg]
اثر پروانه‌ای نام پدیده‌ای است که به دلیل حساسیت *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* به شرایط اولیه ایجاد می‌شود. این پدیده به این اشاره می‌کند که تغییری کوچک در یک *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* چون *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* سیارهٔ زمین (مثلاً بال‌زدن پروانه) می‌تواند باعث تغییرات شدید (وقوع توفان در کشوری دیگر) در آینده شود. اثر پروانه‌ای به این معناست که تغییر جزیی در شرایط اولیه می‌تواند به نتایج وسیع و پیش‌بینی نشده در ستاده‌های سیستم منجر گردد و این سنگ بنای تئوری آشوب است. (جیسون، ۱۹۹۶) در نظریه آشوب یا بی‌نظمی اعتقاد بر آن است که در تمامی پدیده‌ها، نقاطی وجود دارند که تغییری اندک در آنها باعث تغییرات عظیم خواهد شد و در این رابطه سیستم‌های اقتصادی، سیاسی، اجتماعی و سازمانی، همچون سیستم‌های جوی از اثر پروانه‌ای برخوردارند و تحلیلگران باید با آگاهی از این نکته مهم به تحلیل و تنظیم مسائل مربوطه بپردازند (الوانی، ۱۳۷۸).
ایدهٔ این‌که پروانه‌ای می‌تواند باعث تغییری آشوبی شود نخستین بار در ۱۹۵۲ در داستان کوتاهی به نام *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* اثر *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* مطرح شد. عبارت «اثر پروانه‌ای» هم در ۱۹۶۱ در پی مقاله‌ای از *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* به وجود آمد. وی در صد و سی و نهمین اجلاس ای‌ای‌ای‌اس در سال ۱۹۷۲ مقاله‌ای با این عنوان ارائه داد که «آیا بال‌زدن پروانه‌ای در برزیل می‌تواند باعث ایجاد تندباد در تکزاس شود؟»
لورنتس در پژوهش بر روی مدل ریاضی بسیار ساده‌ای از آب و هوای جو زمین، به معادلهٔ دیفرانسیل غیرقابل حل رسید. وی برای حل این معادله از روش‌های عددی به کمک رایانه بهره جست. او برای این‌که بتواند این کار را در روزهای متوالی انجام دهد، نتیجه آخرین خروجی یک روز را به عنوان شرایط اولیه روز بعد وارد می‌کرد. لورنتس در نهایت مشاهده کرد که نتیجه شبیه‌سازی‌های مختلف با شرایط اولیه یکسان با هم کاملاً متفاوت است. بررسی خروجی چاپ شده رایانه نشان داده که رویال مک‌بی (Royal McBee)، رایانه‌ای که لورنتس از آن استفاده می‌کرد، خروجی را تا ۴ رقم اعشار گرد می‌کند. از آنجایی که محاسبات داخل این رایانه با ۶ رقم اعشار صورت می‌گرفت، از بین رفتن دو رقم آخر باعث چنین تأثیری شده بود. مقدار تغییرات در عمل گردکردن نزدیک به اثر بال‌زدن یک پروانه‌است. این واقعیت غیرممکن بودن پیش‌بینی آب و هوا در دراز مدت را نشان می‌دهد.
مشاهدات لورنتس باعث پررنگ شدن مبحث *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* شد. عبارت عامیانه «اثر پروانه‌ای» در زبان تخصصی *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*، «وابستگی حساس به شرایط اولیه» ترجمه می‌شود.
به غیر از آب و هوا، در سیستمهای پویای دیگر نیز حساسیت به شرایط اولیه به چشم می‌خورد. یک مثال ساده، توپی است که در قله کوهی قرار گرفته. این توپ با ضربه بسیار کمی، بسته به اینکه ضربه از چه جهتی زده شده باشد، می‌تواند به هرکدام از دره‌های اطراف سقوط کند.
تئوری:

اغلب سیستم‌ها در دنیای واقعی طی تکرار یک عملیات مشخص کار می‌کنند. در مثال آب و هوای *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* فرایند گرم شدن سطح زمین از طرف خورشید و سرد شدن جو از طریق تابش به فضای بیرون، فرایندی است که مدام تکرار می‌شود. می‌توان نشان داد که در چنین سیستمی بازه‌ای از مقادیر اولیه با عث ایجاد رفتار آشوبناک می‌شود. مثال ساده زیر را در نظر بگیرید:

برای۱۲۳ اینکه نتیجه عملکرد سیستم فوق را بتوانیم بهتر درک کنیم از نموداری به این شرح استفاده می‌کنیم. ابتدا تابع {\displaystyle y=x^{2}+c}[تصویر:  eae8fc0820870c7a715b88309edb18b64507c644] را رسم کرده و خط {\displaystyle y=x}[تصویر:  d0abe2e7da593fb7b41d44e87a97fefdd8998b77] را نیز روی آن می‌کشیم. روی نمودار، مقداری اولیه‌ای برای {\displaystyle x_{0}}[تصویر:  86f21d0e31751534cd6584264ecf864a6aa792cf] درنظر می‌گیریم. مقدار {\displaystyle x_{1}}[تصویر:  a8788bf85d532fa88d1fb25eff6ae382a601c308] با رسم یک خط عمودی از این عدد تا نمودار {\displaystyle y=x^{2}+c}[تصویر:  eae8fc0820870c7a715b88309edb18b64507c644] بدست می‌آید. برای بدست آوردن نقطه بعدی باید مقدار قبلی y را به جای مقدار فعلی x بگذاریم. این کار با رسم یک خط افقی از نقطه برخورد قبلی تا نمودار {\displaystyle y=x}[تصویر:  d0abe2e7da593fb7b41d44e87a97fefdd8998b77] انجام می‌شود. شکلهای زیر با در نظر گرفتن {\displaystyle x_{0}=0}[تصویر:  9d18a96da37e1748deeb8d4c590dd4ad6629efef] و به ترتیب، از راست به چپ، {\displaystyle c={\frac {1}{4}},-{\frac {3}{4}},-1.3,-1.4015,-1.8}[تصویر:  62b13d4404bb51b296404039c3e25dae38897101] رسم شده‌اند:

*شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*

مشاهده می‌شود که با ایجاد تغییرات جزیی در پارامتر، رفتار سیستم کاملاً تغییر می‌کند. به چنین رفتاری «وابستگی حساس به شرایط اولیه» یا «اثر پروانه‌ای» می‌گویند.

اگر مجموعه مقادیری که x در طول عملکرد سیستم به خود می‌گیرد را نسبت به c رسم کنیم، شکل بدست آمده یک فراکتال (*شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*) خواهد بود:

*شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*

تعریف ریاضی

یک *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* بانقشه تکامل {\displaystyle f^{t}}[تصویر:  a4a4168ef2b7666534c0d43eca4fd188ff7328f8] وابستگی حساس به شرایط اولیه دارد، اگر نقاط نزدیک به هم با افزایش t از هم جدا شوند. اگر M فضای حالت نقشه {\displaystyle f^{t}}[تصویر:  a4a4168ef2b7666534c0d43eca4fd188ff7328f8] باشد، می‌گوییم {\displaystyle f^{t}}[تصویر:  a4a4168ef2b7666534c0d43eca4fd188ff7328f8] به شرایط اولیه وابستگی حساس نشان می‌دهد وقتی که حداقل یک δ>۰ وجود داشته باشد بطوری که به ازای هر نقطه x∈M و هر همسایگی از N که x را در برداشته باشد، نقطه‌ای مانند y در همسایگی N موجود بوده و در زمانی مانند τ رابطه {\displaystyle d(f^{\tau }(x),f^{\tau }(y))>\mathrm {e} ^{a\tau }\,d(x,y).}[تصویر:  53c2fcc416d33e22150525923b113b885cea9df7] برقرار باشد.

در این تعریف نیازی نیست که همه نقاط موجود در یک همسایگی، از نقطه مبنای x جدا باشند.
دانلود فیلم کوتاه اثبات قانون اثر پروانه ای :
*شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*
در رسانه‌ها

مفهوم اثر پروانه‌ای از جهاتی برای نوشتن داستان‌هایی دربارهٔ *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* جذاب است، فیلم *شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید* ساخت نیولاین سینما، کاملاً از این مفهوم در سفر زمان سود برده‌است.
برداشت‌های تخیلی فراوانی از کاربرد اثر پروانه‌ای در سفر زمان انجام گرفته است. بسیاری بر این باورند که فیلم «اثر پروانه‌ای» ساخته شده در سال ۲۰۰۵ میلادی، نمونهٔ خوبی است که نشان می‌دهد در صورت ممکن شدن سفر در زمان، دستکاری مسائل کوچک و جزئی در گذشته، می‌تواند آینده را به طرز ناگواری دگرگون کند. یک تفسیر بهتر و منتقدپسندانه تر از این مفهوم، در فیلم «فرکانس» محصول سال ۲۰۰۰ میلادی ارائه شده است. در این فیلم، پدر و پسر در راستای زمان، از طریق امواج رادیویی با یکدیگر رابطه برقرار می‌کنند و سعی می‌کنند گذشته را برای به دست آوردن نتایج مطلوب، تغییر دهند.
*شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*
*شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*
*شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*
*شما قادر به دیدن لینک ها نیستید ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید*
خورشید باش که اگر خواستی بر کسی نتابی نتوانی.
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان