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混沌理论在股票交易中的应用公式

发布时间: 2021-11-28 15:10:15

A. 混沌理论

1963年美国气象学家爱德华·诺顿·劳仑次]]提出混沌理论(Chaos),非线性系统具有的多样性和多尺度性。混沌理论解释了决定系统可能产生[[随机]]结果。理论的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果。在气象、航空及航天等领域的研究里有重大的作用。 混沌理论认为在混沌系统中,初始条件十分微小的变化,经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。我们可以用在西方世界流传的一首民谣对此作形象的说明。这首民谣说: 丢失一个钉子, 坏了一只蹄铁; 坏了一只蹄铁, 折了一匹战马; 折了一匹战马, 伤了一位骑士; 伤了一位骑士, 输了一场战斗; 输了一场战争, 亡了一个帝国。 马蹄铁上一个钉子是否会丢失,本是初始条件的十分微小的变化,但其“长期”效应却是一个帝国存与亡的根本差别。这就是军事和政治领域中的所谓“蝴蝶效应”。混沌系统对外界的刺激反应,比非混沌系统快。 布莱德福所发明之定律为书目计量学三大定律,布莱德福以应用地球物理学为例: 每区的期刊数之比9:59:258 视为10:50:250 等於1:5:25 所以,推论出其公式为「y=x1+x2+x3...+xn+E」。E 即 error 混沌不明的变因,如同杂讯是无法解释的。
“相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想;量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦;而混沌则消除了拉普拉斯 混沌理论
关于决定论式可预测的幻想。” 首先一点就是未来无法确定。如果你某一天确定了,那是你撞上了。 第二事物的发展是通过自我相似的秩序来实现的。看见云彩,知道他是云彩,看见一座山,就知道是一座山,凭什么?就是自我相似。这是混沌理论两个基本的概念。 混沌理论还有一个是发展人格,他有三个原则,1、能量永远会遵循阻力最小的途径 2、始终存在着通常不可见的根本结构,这个结构决定阻力最小的途径。 3、这种始终存在而通常不可见的根本结构,不仅可以被发现,而且可以被改变。
混沌的发现揭示了我们对规律与由此产生的行为之间——即原因与结果之间——关系的一个基本性的错误认识。我们过去认 为,确定性的原因必定产生规则的结果,但现在我们知道了,它们 可以产生易被误解为随机性的极不规则的结果。我们过去认为,简单的原因必定产生简单的结果(这意昧着复杂的结果必然有复杂的原因),但现在我们知道了,简单的原因可以产生复杂的结果。我们认识到,知道这些规律不等于能够预言未来的行为。 这一思想已被一群数学家和物理学家,其中包括威廉·迪托 (William Ditto)、艾伦·加芬科(Alan Garfinkel)和吉姆·约克 (Jim Yorke),变成了一项非常有用的实用技术,他们称之为混沌控制。实质上,这一思想就是使蝴蝶效应为你所用。初始条件的小变化产生随后行为的大变化,这可以是一个优点;你必须做的一切,是确保得到你想要的大变化。对混沌动力学如何运作的认识,使我们有可能设计出能完全实现这一要求的控制方案。这个方法已取得若干成功。混沌控制的最早成就之一,是仅用卫星上遗留的 极少量肼使一颗“死”卫星改变轨道,而与一颗小行星相碰撞。美国 国家航空与航天管理局操纵这颗卫星围绕月球旋转5圈,每一圈 用射出的少许肼将卫星轻推一下,最后实现碰撞。 混沌理论的特征在证券市场中也存在。周K线图看上去与日K线图、小时K线图、5分钟K线图的形状十分相似,这就是证券市场价格的分形特征,我们可以应用5分钟K线图或者小时K线图来推断日K线图或周K线图的形状,为投资决策服务。

B. 混沌原理有没有计算公式

混沌原理没有计算公式。混沌学研究从早期探索到重大突破,经以至到本世纪70年代以后形成世界性研究热潮,其涉及的领域包括数学、物理学、生物学、气象学、工程学和经济学等众多学科,其研究的成果,不只是增添了一个新的现代科学学科分支,而且几乎渗透和影响着现代科学的整个学科体系。混沌学的研究是现代科学发展的新篇章。许多学者把混沌理论称为继量子力学和相对论以后二十世纪最有影响的科学理论之一。混沌概念最为深刻的演化与进展,发生在研究宏观世界的动力学中。根据牛顿理论,本世纪60年代之前,人们仍普通认为,确定性系统的行为是完全确定的、可以预言的。不确定性行为只会产生在随机系统里。然而,近30年来的研究成果表明,绝大多数确定性系统都会发生奇怪的、复杂的、随机的行为。随着对这类现象的深入了解,人们与古代混沌概念相联系,就把确定性系统的这类复杂随机行为称为混沌。可从两方面来理解混沌特性:一是:确定性系统的内在随机性现象;二是:对初始条件的敏感性。由混沌理论可以看出,现实世界是一个复杂的、混乱的、交互的和适应的系统,其中,典型的代表就是股票市场。虽然可以通过非线性数学论证股价变动的趋势性和自相似性,也可以大致判断出股价变动呈现出的没有特征长度或时间标度的循环(也称非周期性循环)。但是,如何判断股价变动的趋势仍需要其它理论的支持。

C. 谁详细说说混沌理论

混沌理论
“相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想;量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦;而混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想。”
一点就是未来无法确定。如果你某一天确定了,那是你撞上了。
第二事物的发展是通过自我相似的秩序来实现的。看见云彩,知道他是云彩,看见一座山,就知道是一座山,凭什么?就是自我相似。这是混沌理论两个基本的概念。
混沌理论还有一个是发展人格,他有三个原则,一个是事物的发展总是向他阻力最小的方向运动。第二个原则当事物改变方向的时候,他存在一些结构。

一 混沌理论(Chaos theory)是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中(如:人口移动、化学反应、气象变化、社会行为等)无法用单一的数据关系,而必须用整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。

二 混沌一词原指宇宙未形成之前的混乱状态,我国及古希腊哲学家对于宇宙之源起即持混沌论,主张宇宙是由混沌之初逐渐形成现今有条不紊的世界。在井然有序的宇宙中,西方自然科学家经过长期的探讨,逐一发现众多自然界中的规律,如大家耳熟能详的地心引力、杠杆原理、相对论等。这些自然规律都能用单一的数学公式加以描述,并可以依据此公式准确预测物体的行径。

三 近半世纪以来,科学家发现许多自然现象即使可化为单纯的数学公式,但是其行径却无法加以预测。如气象学家Edward Lorenz发现,简单的热对流现象居然能引起令人无法想象的气象变化,产生所谓的「蝴蝶效应」,亦即某地下大雪,经追根究底却发现是受到几个月前远在异地的蝴蝶拍打翅膀产生气流所造成的。一九六○年代,美国数学家Stephen Smale 发现,某些物体的行径经过某种规则性的变化之后,随后的发展并无一定的轨迹可寻,呈现失序的混沌状态。

四 混沌现象起因于物体不断以某种规则复制前一阶段的运动状态,而产生无法预测的随机效果。所谓「差之毫厘,失之千里」正是此一现象的最佳批注。具体而言,混沌现象发生于易变动的物体或系统,该物体在行动之初极为单纯,但经过一定规则的连续变动之后,却产生始料所未及的后果,也就是混沌状态。但是此种混沌状态不同于一般杂乱无章的的混乱状况,此一混沌现象经过长期及完整分析之后,可以从中理出某种规则出来。混沌现象虽然最先用于解释自然界,但是在人文及社会领域中因为事物之间相互牵引,混沌现象尤为多见。如股票市场的起伏、人生的平坦曲折、教育的复杂过程。

五 混沌理论在教育行政、课程与教学、教育研究、教育测验等方面已经有些许应用的例子。由于教育的对象是人,人是随时变动起伏的个体,而教育的过程基本上依循一定的准则,并历经长期的互动,因此,相当符合混沌理论的架构。也因此,依据混沌理论,教育系统容易产生无法预期的结果。此一结果可能是正面的,也有可能是负面的。不论是正面或是负面的,重要的是,教育的成效或教育的研究除了短期的观察之外,更应该累积长期数据,从中分析出可能的脉络出来,以增加教育效果的可预测性,并运用其扩大教育效果。

D. 混沌交易法

非常荣幸,能够为大家贡献这个词条。我希望我能够努力把它介绍清楚。 混沌交易法,也称混沌操作法,是一整套几近完美的金融投资思想、交易策略和进出场信号,由美国双料博士、 Profitunity Trading Group的创办人、艾略特波浪理论的究现者之一、实际从事交易长达35年、被公认为是运用混沌学最杰出的交易者——比尔·威廉姆斯博士发明。他将20世纪最伟大的基础科学发现、和爱因斯坦的相对论具有同等地位的思想——混沌理论(Chaos Theory)运用于金融投资领域,发明了混沌操作法,获得了巨大的成功。 比尔·威廉姆斯博士的混沌操作法,在国外经过成千上万交易者的实践,其无可置疑的有效性和巨大价值得到了验证。混沌操作法从上个世纪末明以来就开始风靡美国,得到了众多投资专家和专业交易员的肯定。现在,国际上应用该操作法来指导金融投资的交易者已经非常众多。 由于我国金融市场发展滞后,而混沌理论也是相对新潮的一种思想,所以现在国内研究混沌操作法的人也非常少,应用并获得成功的人,更是稀少。鉴于混沌操作法能够完美地应用于几乎所有金融投资领域,无论是外汇、黄金、股票、期货、原油,还是指数和债券,所以我希望能够通过我的介绍达到抛砖引玉的作用,提高大家研究这门新学问的兴趣和热情。我的愿望是通过研究和学习这套交易系统来提高大家的投资收益。 一、理论基础 顾名思义,混沌操作法的理论基础就是混沌理论(Chaos theory,请参考网络 http://ke..com/view/38935.htm),混沌理论由气象学家Edward Lorenz提出,是20世纪末最伟大的科学发现之一。著名的“蝴蝶效应”就是他提出来的。 比尔威廉姆斯创造性地将混沌理论应用于金融投资领域,并结合分形几何学、非线性动力学等学科,创造出了一系列非常有效的技术分析指标。 关于混沌理论,大家可以搜索有关词条以学习更多。我们的重点不是混沌理论,而是混沌操作法。因此,我们将主要介绍该操作法的一套指标上。这些技术指标,都是免费的,可以在很多交易平台上轻易的调试和设置出来。 二、混沌操作法技术指标(混沌操作法的5大空间维度) 整个混沌操作法是由五大维度(技术指标)构成的: 鳄鱼线(Alligator) 碎形(The Fractal) 动量(The Momentum) 加速(Acceleration) 均衡线(The Balance Line) 下面我们将粗略介绍各指标的用法 1、鳄鱼线(Alligator) 下面,我们将叙述鳄鱼线: 做什么用的? 如何构成的? 如何用之为交易策略? ⊙ The Alligator - Our Compass and Odds Maker 基本上,无论实时价格往任何方向移动,鳄鱼线 扮演着使我们的交易保持正当方向的罗盘角色。 而且,鳄鱼线 会协助我们在有方向的趋势中获利, 并且,将这个获利持续到会吃掉我们利润的盘整趋势出现为止。 ⊙ What the Alligator is 动量监视器:一个与市场结合并接近市场的动量监视器。(详章三:AO) 交易的指针:一个简单且仅在现在的趋势中交易的指针。(详章二:Fractal) 保护的装备:一个使你在盘整走势中不会损失的保护装备。 ⊙ Trading the Alligator 当蓝、红、绿三条移动平均线纠缠在一起时,表示鳄鱼他睡着了。 当他从长时间的睡眠中醒来时,会十分饥饿。而且进一步的追捕价格,以填满他的胃,直到他得到满足。 然后,他开始闭上嘴巴,并且丧失了进食的兴趣。 只要嘴巴开始闭起来,就是告诉我们:取得利润。并等待。观察鳄鱼是否将打个盹儿? 所以,当鳄鱼睡觉时,我们通常会逗留在市场外,并且等待。直到有个碎形(详章二:Fractal)在下颚外被触发为止。 他能让我们远离波动不定的市场,并使我们能进入重要且趋势明显的市场中。 亦即价格向上或向下突破碎形(详章二:Fractal)时,便是你从趋势中开始获利的时候。 2、分形/碎形(Fractal,台湾翻译为碎形):交易的起始 ◎许多有经验的交易者都会认为在交易中赚钱容易但要保有它是不容易的。 ◎市

E. 有关“混沌理论”

哥们这叫chaos theory是由一个气象学家提出的有一次他模拟大气运动是发现如果把一个气象的数学公式的初使值改变了,哪怕极极极的变化,最终的计算结果将有巨大的偏差,所谓系统对于初始条件的依赖性,由此产生了混沌理论中很有名的蝴蝶效应butterfly effert,即南美丛林中的蝴蝶扇动一下翅膀会在很远的地方引起一场风暴。记住混沌理论无处不在!!!下面是我摘的一些资料。
混沌理论概念:是系统从有序突然变为无序状态的一种演化理论,是对确定性系统中出现的内在“随机过程”形成的途径、机制的研讨。

随机造成的不可知性结果.有一部电影是对该理论很好的诠释影片名字就叫混沌理论,情节大概是弗兰克把自己每一天甚至每一分钟应该做的事情都记录下来,然后通过时间计划表和索引卡这种简单有效的系统方法,规规矩矩地日复一日。
事实上,弗兰克那“每日必做”的明细列表,本身就可以称之为一个传奇了,他意识到,只有这么做才可以过上一种“安全”的人生,因为他讨厌偶然……他做出的每一项决定,都是经过深思熟虑并计划好的,所以他过着的是一种完全可以预期的生活。
弗兰克的妻子苏珊和女儿洁茜,也被迫得追随他的生活步伐,她们发现,弗兰克似乎对于这样的事情过于着迷了,已经变成了一种强迫症。虽然这种日子过得很常规很安全,却因为一成不变而难免产生一种挫败感。一天早上,压抑了许久的苏珊决定做出一个小小的尝试,她希望可以“松动”丈夫压制性过强的行程安排表,所以她将时钟调快了10分钟……让苏珊想象不到的是,自己冲动下的一个无意识的行为,最终却成了释放一系列灾难的导火线,让弗兰克那小心翼翼的规律生活瞬间坍塌,陷入了一整片混乱当中无法自拔。而由此引发的结果,很可能会迫使弗兰克重新审视自己的生活,他会发现,即使不是被时间表和索引卡全副武装的效率专家,仍然可以用“随机”的生活同时获得亲情、友情、爱情和宽容的天分。

“相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想;量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦;而混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想。”

一点就是未来无法确定。如果你某一天确定了,那是你撞上了。

第二事物的发展是通过自我相似的秩序来实现的。看见云彩,知道他是云彩,看见一座山,就知道是一座山,凭什么?就是自我相似。这是混沌理论两个基本的概念。

混沌理论还有一个是发展人格,他有三个原则,一个是事物的发展总是向他阻力最小的方向运动。第二个原则当事物改变方向的时候,他存在一些结构。

一 混沌理论(Chaos theory)是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中(如:人口移动、化学反应、气象变化、社会行为等)无法用单一的数据关系,而必须用整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。

二 混沌一词原指宇宙未形成之前的混乱状态,我国及古希腊哲学家对于宇宙之源起即持混沌论,主张宇宙是由混沌之初逐渐形成现今有条不紊的世界。在井然有序的宇宙中,西方自然科学家经过长期的探讨,逐一发现众多自然界中的规律,如大家耳熟能详的地心引力、杠杆原理、相对论等。这些自然规律都能用单一的数学公式加以描述,并可以依据此公式准确预测物体的行径。

三 近半世纪以来,科学家发现许多自然现象即使可化为单纯的数学公式,但是其行径却无法加以预测。如气象学家Edward Lorenz发现,简单的热对流现象居然能引起令人无法想象的气象变化,产生所谓的「蝴蝶效应」,亦即某地下大雪,经追根究底却发现是受到几个月前远在异地的蝴蝶拍打翅膀产生气流所造成的。一九六○年代,美国数学家Stephen Smale 发现,某些物体的行径经过某种规则性的变化之后,随后的发展并无一定的轨迹可寻,呈现失序的混沌状态。

四 混沌现象起因于物体不断以某种规则复制前一阶段的运动状态,而产生无法预测的随机效果。所谓「差之毫厘,失之千里」正是此一现象的最佳批注。具体而言,混沌现象发生于易变动的物体或系统,该物体在行动之初极为单纯,但经过一定规则的连续变动之后,却产生始料所未及的后果,也就是混沌状态。但是此种混沌状态不同于一般杂乱无章的的混乱状况,此一混沌现象经过长期及完整分析之后,可以从中理出某种规则出来。混沌现象虽然最先用于解释自然界,但是在人文及社会领域中因为事物之间相互牵引,混沌现象尤为多见。如股票市场的起伏、人生的平坦曲折、教育的复杂过程。

五 混沌理论在教育行政、课程与教学、教育研究、教育测验等方面已经有些许应用的例子。由于教育的对象是人,人是随时变动起伏的个体,而教育的过程基本上依循一定的准则,并历经长期的互动,因此,相当符合混沌理论的架构。也因此,依据混沌理论,教育系统容易产生无法预期的结果。此一结果可能是正面的,也有可能是负面的。不论是正面或是负面的,重要的是,教育的成效或教育的研究除了短期的观察之外,更应该累积长期数据,从中分析出可能的脉络出来,以增加教育效果的可预测性,并运用其扩大教育效果。

六 过去决策基础的三个主要假定和三个新的现实
根据混沌理论,格拉斯提出,过去作为决策基础的三个主要假定已经不再成立。这些假定是:
假定1:企业是一个“说到做到”的封闭系统。外界对企业决定采取的行动没有多大干扰。
假定2:经营环境是稳定的。管理者能够充分把握经营环境,从而制定出详尽具体的战略。
假定3:管理者对事件的因果关系有着足够的认识。他们能够顺藤摸瓜,找出每一事件将会导致的变化。
在格拉斯看来,这些旧的假定已经被三个新的现实所代替:
现实1:企业是复杂的“开放”系统,既影响着其所处的环境,又在很大程度上受环境的影响。这意味着,企业的行动可能无法达到它所预期的结果。
现实2:环境是瞬息万变的(不断创造着机会和威胁)。高层管理者不能指望制定出在付诸实施时仍完全有效的详尽战略。
现实3:作为传统决策理论基础的简单线性因果关系模型已经失灵。因此,各种事件的后果是无法预料

混沌理论对内部控制概念的启示

混沌理论是一种迅速发展的新科学,致力于研究复杂的、非线性的、动态的系统。混沌理论不是关于无序的理论,虽然从字面上看起来是这样。相反,它可以看作是一种更好地理解秩序的方法。

混沌系统具有三个关键要素:一是对初始条件的敏感依赖性;二是临界水平,这里是非线性事件的发生点;三是分形维,它表明有序和无序的统一。混沌系统经常是自反馈系统,出来的东西会回去经过变换再出来,循环往复,没完没了,任何初始值的微小差别都会按指数放大,因此导致系统内在地不可长期预测。

混沌理论引出了现在的一个著名假设:只要其中一颗行星上有一只蝴蝶在拍打翅膀,那么两颗被认为一模一样的行星的天气模式就有可能有相当大的差异。根据这个假设,长期天气预报的无效性就显而易见了。甚至是原子水平的最小异常,时间长了也会产生重大的出人意料的后果。

混沌理论支持这样一个观点:要预料所有那些与计划安排有所偏离的无数小事件是不可能的。在一个偶然的时间点上,这些小事件积聚起来可能造成灾难性的后果。这有点像COSO 框架所基于的有限性观念。基本上,COSO 的作者和其他很多人都坚持这样的观点:要想使内部控制有效到能够阻止不利事件发生是不合理的。

在COSO 框架中,外延广泛的内部控制概念强调了内部控制对于经营性目标、合规性目标及可靠性目标的达成是一种合理的保证,而不是绝对的保证,这通常被看成是内部控制所固有的一个内在缺陷。合理保证这个概念并非有意但仍有误导性的含义,它暗示了这样一种可能性:不利的事件将由于有效的内部控制而不会发生。当被确信存在时,这种水平的保证可能会因为追求内部控制的质量阻碍管理方面的改进。然而,停留在合理保证的水平意味着当重大的不利因素产生时,总是没法做出明确的判断。问题变成了这个:合理保证真的存在吗?

COSO 的作者建议用成本-收益分析的思路解决合理性问题。成本收益逻辑可能是一个有风险的陷阱,从正面看是诱人的,但是从背后看的话,可能是有潜在致命的风险。换个说法,当一个大的不利事件发生时,除了给予罚款、惩罚和制裁之外,公司几乎总是采取某些防止今后出现类似事件的补救性行动。那个时候,成本收益分析是没有什么效果的。难以回答的问题是:如果内部控制技术现在被认为是必要的,为什么它在不利事件发生之前不被认为是必要?——合理性问题又出现了。

混沌理论提出了一个略有差异的视角。大的不利事件总会发生,如果我们接受混沌理论的话。任何一种水平的控制都不可能完全消除它。混沌理论与成本收益这一在COSO 框架下起决定作用的概念没有联系。在COSO 中应用的成本收益概念是用来决定一个已存在的控制技术是否应被实施。如果收益高于成本的,就应该实施。因此,如果管理层认为控制的成本过高,它就不应该被实施。这在理论上是正确的,即使控制能够阻止重大不利事件的发生。

内部控制概念建立在这样一个观点之上:为了得到想要的结果,可以在何种程度上依赖控制,这一点存在内在缺陷。关于内部控制的很多权威著作,包括COSO 框架,都讨论了这些缺陷。他们包括人类易犯错的本性、与内部控制相联系的成本和收益以及由共谋引起的舞弊的可能性。因此,内部控制不能绝对保证任何想要的结果总能达到。用COSO 框架的话来说,“无论内部控制的设计和实施多么好,也只能合理保证实体目标的实现。”

这给我们的启示是,无关紧要的小错误是可以容忍的。可是如果运用混沌理论,那么,正是这些小错误时间长了,再加上其他异常,导致了大灾难。这种现象有很多例子。例如,历史悠久的银行业巨人巴林银行的破产就起源于一个个人未经监督的行为。日本住友银行也是因为一个交易员的行为而遭受了数十亿美元的损失,在这个例子中,损失的原因是铜的期货交易。事后人们才痛心地意识到这两个案例中都缺乏对衍生产品交易的控制。一个船长喝醉酒导致了阿拉斯加州大部分地区的环境灾难和埃克森石油公司的巨大损失。又是事后才
知道控制松懈。航天飞机是由成千上万零件和组件构成的,但正是它的助推火箭中的氧气在寒冷天气下凝固的倾向,导致了“挑战者”号航天飞机及毫无觉察的全体人员机毁人亡的悲剧。

混沌理论表明,通过内部控制消除小错误发生的可能性的努力是徒劳的。脱离常规的小偏差太多了,效果太不可预料了。因此,要预见并采取充足的防范措施是不可能的。谁能够可靠地预测错过的一个电话、上班迟到或忘记带一份特别会议所需文件的后果?这些事情和不计其数的其他无害的事情混在一起,每天在每个地方都会发生,我们都会犯这样问题的错误。

因此,在概念水平上,不能依赖内部控制来防止大的不利后果的发生。如果这些事情不是出于恶意和明显的疏忽,那么在本质上就是随机的。在这个意义上,它们和不可抗力类似。内部控制层次较高的组织遇到的灾难会少一些,这合乎道理但还有待证实。不过,目前,追求尽可能高水平的内部控制还是可取的,这样碰到的灾难兴许会少一些。

F. 混沌理论简述

混沌,已成为具有严格定义的科学概念,成为一门新科学的名字.混沌,它揭示有序与无序的关系,确定性和随机性的统一,覆盖面广到包括自然科学与社会科学的几乎各个领域.

自然界现象遵循的原则可以看成是一部机器(见图6-1(a)).当我们向机器输入初始条件时,机器会产生一个输出,它告诉我们未来将是怎样的.如果说初始条件Ⅰ发生了很小的变化δ,当这部机器是个线性系统时,输出A只会发生很小的变化δA.我们熟知的牛顿力学方程组就是构成这部机器的核心,这样的动力学方程组确定了过去、现在和将来的关系.因果一一对应是这种机器的特征,这种动力学模型叫做确定性模型.我们在地球科学中遇到的绝大多数模型都属于这种确定性模型.这在科学上是一种传统的经典的模型.但是,自然界还存在着另一种模型:当输入初始条件发生很小变化δi(i=1,2,…,∞)时,机器的输出却发生显著的变化,输出的结果分别为Ai(i=1,2,…,∞).在许多情况下,初始条件δi变化是如此之小,以至难于被测量所察觉.然而,一种奇怪现象发生了〔见图6-1(b)〕:一部确定性机器,可以输出许多不同的结果Ai.从有限的观测精度来看,这部机器的输入都是Ⅰ,但输出却是不同的A1,A2,…,A,每个Ai的出现是以概率pi这种统计形式显示出其规律性的.这种对初始条件极端敏感的动力学行为,叫做混沌(Chaos).不难证明,产生混沌行为的机器的动力学方程组必须是非线性的.因此,混沌动力学是现代非线性理论研究的核心问题之一.在目前已知的绝大多数情况下,输出状态Ai的集合,是一种统计分形集合.

图6-1(a)传统的动力学——确定论;(b)非线性动力学——混沌

混沌概念在稳定的确定性的解和不稳定的确定性的解之间起着桥梁作用.混沌解必须从统计学上进行处理.混沌解在时间演化上以指数方式敏感于初值条件.一个确定解,当其在时间演化时,如果初值相差很少的两个解以指数方式发散,则定义为混沌解.在演化中解的可预测性仅有统计学意义.一个解是混沌的必要条件是支配方程是非线性方程.

混沌体系是一种行为不规则而且对初始条件高度敏感的体系.这种体系的行为又是决定论的,即可用数学方法(常常是很简单的方程)来描述.

混沌现象是非常有意思的,它使决定性系统看起来是非决定性的、杂乱无章的.其实不然,混沌的理论找到了从决定性到非决定性的解释.发现混沌的根源是系统的非线性,而不是外在的因素所致,这无疑是个非常重要的突破.

混沌理论的广泛适用范围和独特的数学手段,使它能够更加全面、准确地揭示和描述客观世界的属性及其复杂的规律性,无论对自然科学研究还是社会科学研究,均有重要的方法论意义.

混沌理论在一定程度上实现了系统行为确定性描述与随机性描述的沟通和统一.在方法论上,它把自然科学中长期存在着的系统行为的确定性和随机性二种不相容的描述体系,即确定性描述和随机性描述沟通起来.混沌理论揭示出,系统行为的随机性在一个确定论的发展过程中作为内在的必然行为而产生出来,这就使我们把系统行为的原因理解为确定性和随机性二种因素.这一事实说明,在描述系统混沌行为时,在一定程度上沟通和统一了确定性和概率论这二种不相容描述体系演化的方法,这是方法论体系的丰富和扩展.

混沌理论表明,混沌现象是系统演化传统概念的有序与无序的中介态.这种形态依赖于形态演化的内在规律性及系统与环境的相互作用,它不是固定不变的,而是系统运动过程中的一种暂态.这就给了我们这样的启示:由于系统行为中有序与无序的相对性以及系统演化为混沌的阶段性,我们要在普遍存在混沌的世界里掌握系统演化的这种机制,加以合理控制,从而有可能利用或避免混沌现象.

混沌理论已向我们展开了广阔的理论和应用前景.在理论上,它深化了人类对客观世界的观察与分析,大大丰富了我们对客观事物的认识,它丰富和发展了系统理论,这或许要影响乃至改变我们对若干问题的看法.在应用上,有可能在一定程度上实现对混沌现象的预测、控制和利用.

混沌有以下几个特性:

(1)随机性.体系处于混沌状态是由体系内部动力学随机性产生的不规则性行为,常称之为内随机性.例如,在一维非线性映射中,即使描述系统演化行为的数学模型中不包含任何外加的随机项,即使控制参数、初始值都是确定的,而系统在混沌区的行为仍表现为随机性.这种随机性自发地产生于系统内部,与外随机性有完全不同的来源与机制,显然是确定性系统内部一种内在随机性和机制作用.体系内的局部不稳定是内随机性的特点,也是对初值敏感性的原因所在.

(2)敏感性.系统的混沌运动,无论是离散的或连续的,低维的或高维的,保守的或耗散的,时间演化的还是空间分布的,均具有一个基本特征,即系统的运动轨道对初值的极度敏感性.这种敏感性,一方面反映出在非线性动力学系统内,随机性系统运动趋势的强烈影响;另一方面也将导致系统长期时间行为的不可预测性.气象学家洛仑兹(E.N.Lorenz)提出的所谓“蝴蝶效应”,就是对这种敏感性的突出而形象的说明.

(3)分维性.混沌具有分维性质,是指系统运动轨道在相空间的几何形态可以用分维来描述.例如,Koch雪花曲线的分维数是1.26;描述大气混沌的洛仑兹模型的分维数是2.06.体系的混沌运动在相空间无穷缠绕、折叠和扭结,构成具有无穷层次的自相似结构.

(4)普适性.当系统趋于混沌时,所表现出来的特征具有普适意义.其特征不因具体系统的不同和系统运动方程的差异而变化.这类系统都与费根鲍姆常数相联系.这是一个重要的普适常数δ=4.66920160910299097….

(5)标度律.混沌现象是一种无周期性的有序态,具有无穷层次的自相似结构,存在无标度区域.只要数值计算的精度或实验的分辨率足够高,则可以从中发现小尺寸混沌的有序运动花样,所以具有标度律性质.例如,在倍周期分叉过程中,混沌吸引子的无穷嵌套自相似结构,从层次关系上看,具有结构的自相似,具备标度变换下的结构不变性,从而表现出有序性.

混沌定义:令f(x)为区间I到自身的连续映射,如果满足下列条件:

(1)f的周期点的周期无上界.

(2)存在I的不可数子集S,满足

a.对于任何x,y∈S,当x≠y时有

b.对于任何x,y∈S,有

则称f(x)描述的系统为混沌系统,S为f的混沌集.

在日常生活里,洛伦兹所指出的对初始条件的敏感性比比皆是.如一个男人早上晚离家了30分钟,一个花瓶只有毫米之差险些打破他的头,随后他被一辆卡车撞倒.或者说,他没赶上每10分钟一趟的公共汽车,因而耽误了每一小时一趟的火车.一个人日常轨道中的小小扰动可能留下巨大的后果.

对初始条件的敏感性并非一个新概念,民谣中早已有之:缺掉一枚钉,坏了一支蹄铁;缺了一支蹄铁,跌翻了一匹马;翻了一匹马,死了一个骑马的武士;死了这位骑马武士,失去这场战争的胜利;失去了这个胜利,亡掉了这一个帝国!

G. 混沌理论是什么其应用是什么

混沌理论尤其蝴蝶效应通常用于天气、股票市场等在一定时段难以预测的比较复杂的系统中。如果这个差异越来越大,那这个差距就会形成很大的破坏力。为什么天气或者是股票市场会有崩盘和不可预测的自然灾害。2003年,美国发现一宗疑似疯牛病案例,马上就给刚刚复苏的美国经济带来一场破坏性很强的飓风。扇动“蝴蝶翅膀”的,是那头倒霉的“疯牛”,受到冲击的,首先是总产值高达1750亿美元的美国牛肉产业和140万个工作岗位;而作为养牛业主要饲料来源的美国玉米和大豆业,也受到波及,其期货价格呈现下降趋势。但最终推波助澜,将“疯牛病飓风”损失发挥到最大的,还是美国消费者对牛肉产品出现的信心下降。

H. 混沌理论具体如何解释

太通俗了有点对不起混沌理论,太艰深了有点对不起您。我觉得下面讲得可以看懂。

“相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想;量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦;而混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想。”

一点就是未来无法确定。如果你某一天确定了,那是你撞上了。

第二事物的发展是通过自我相似的秩序来实现的。看见云彩,知道他是云彩,看见一座山,就知道是一座山,凭什么?就是自我相似。这是混沌理论两个基本的概念。

混沌理论还有一个是发展人格,他有三个原则,一个是事物的发展总是向他阻力最小的方向运动。第二个原则当事物改变方向的时候,他存在一些结构。

一 混沌理论(Chaos theory)是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中(如:人口移动、化学反应、气象变化、社会行为等)无法用单一的数据关系,而必须用整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。

二 混沌一词原指宇宙未形成之前的混乱状态,我国及古希腊哲学家对于宇宙之源起即持混沌论,主张宇宙是由混沌之初逐渐形成现今有条不紊的世界。在井然有序的宇宙中,西方自然科学家经过长期的探讨,逐一发现众多自然界中的规律,如大家耳熟能详的地心引力、杠杆原理、相对论等。这些自然规律都能用单一的数学公式加以描述,并可以依据此公式准确预测物体的行径。

三 近半世纪以来,科学家发现许多自然现象即使可化为单纯的数学公式,但是其行径却无法加以预测。如气象学家Edward Lorenz发现,简单的热对流现象居然能引起令人无法想象的气象变化,产生所谓的「蝴蝶效应」,亦即某地下大雪,经追根究底却发现是受到几个月前远在异地的蝴蝶拍打翅膀产生气流所造成的。一九六○年代,美国数学家Stephen Smale 发现,某些物体的行径经过某种规则性的变化之后,随后的发展并无一定的轨迹可寻,呈现失序的混沌状态。

四 混沌现象起因于物体不断以某种规则复制前一阶段的运动状态,而产生无法预测的随机效果。所谓「差之毫厘,失之千里」正是此一现象的最佳批注。具体而言,混沌现象发生于易变动的物体或系统,该物体在行动之初极为单纯,但经过一定规则的连续变动之后,却产生始料所未及的后果,也就是混沌状态。但是此种混沌状态不同于一般杂乱无章的的混乱状况,此一混沌现象经过长期及完整分析之后,可以从中理出某种规则出来。混沌现象虽然最先用于解释自然界,但是在人文及社会领域中因为事物之间相互牵引,混沌现象尤为多见。如股票市场的起伏、人生的平坦曲折、教育的复杂过程。

五 混沌理论在教育行政、课程与教学、教育研究、教育测验等方面已经有些许应用的例子。由于教育的对象是人,人是随时变动起伏的个体,而教育的过程基本上依循一定的准则,并历经长期的互动,因此,相当符合混沌理论的架构。也因此,依据混沌理论,教育系统容易产生无法预期的结果。此一结果可能是正面的,也有可能是负面的。不论是正面或是负面的,重要的是,教育的成效或教育的研究除了短期的观察之外,更应该累积长期数据,从中分析出可能的脉络出来,以增加教育效果的可预测性,并运用其扩大教育效果。

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