智障如我。幢哨。赡勘。我今天回家沒(méi)把書(shū)從車上拿下來(lái)。嘱么。狮含。也就是沒(méi)帶書(shū)顽悼。曼振。。所以我現(xiàn)在如果寫(xiě)文章那么就是憑借著我僅有的記憶來(lái)寫(xiě)蔚龙。冰评。。所以今天這個(gè)專題不會(huì)說(shuō)很多很有意義的東西木羹。甲雅。解孙。我先憑借記憶,來(lái)說(shuō)一個(gè)理解“初始條件敏感性”的必須知識(shí):指數(shù)大爆炸抛人!
指數(shù)大爆炸弛姜,這詞是高中數(shù)學(xué)老師發(fā)明的,也有可能是教科書(shū)上說(shuō)的妖枚,我覺(jué)得是非常貼切的描述指數(shù)增長(zhǎng)速度的詞廷臼。這里其實(shí)是一種比喻,不知道算不算是“隱喻”呢绝页?我最近打算開(kāi)始讀另外一本書(shū)——《我們賴以生存的隱喻》荠商,里面就會(huì)告訴我們,我們生活的世界续誉,絕大多數(shù)都有隱喻參與莱没。這個(gè)問(wèn)題以后再說(shuō)吧。
我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下什么是“指數(shù)大爆炸”酷鸦。這里面的專有名詞是“指數(shù)”饰躲,涉及到數(shù)學(xué)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)臼隔。和指數(shù)相類似的是另外一個(gè)數(shù)學(xué)概念:等比數(shù)列属铁,形如an=aq^n,等比數(shù)列相當(dāng)于是自變量為正整數(shù)的指數(shù)函數(shù)躬翁。為什么要提到等比數(shù)列焦蘑,因?yàn)橛玫缺葦?shù)列來(lái)解釋指數(shù)大爆炸具有一樣的效果,而且更加直觀盒发。等比數(shù)列是整數(shù)取值例嘱,適合用來(lái)舉貼近生活的例子。
先來(lái)看看指數(shù)函數(shù)的圖像直觀感受一下宁舰,圖中是y=2^x的函數(shù)圖像拼卵,能明顯的看到,在x取到10之后的函數(shù)圖像增長(zhǎng)已經(jīng)接近是直線上升了(和x=15這個(gè)坐標(biāo)輔助線參照)蛮艰,也就是說(shuō)指示函數(shù)能夠在x變化很小的范圍內(nèi)腋腮,實(shí)現(xiàn)非常快速的增長(zhǎng)壤蚜,也就是指數(shù)的爆炸性增長(zhǎng)即寡。
舉一個(gè)極其具體的例子,來(lái)感受一下指數(shù)爆炸般的增長(zhǎng):
一張紙對(duì)折一次袜刷,厚度變成原來(lái)的2倍聪富。再對(duì)折第二次,變?yōu)樵瓉?lái)的2的2次方倍即4倍著蟹。
以此類推墩蔓,假設(shè)紙的厚度為0.1mm梢莽,則對(duì)折24次以后,長(zhǎng)度超過(guò)1千米奸披;對(duì)折39次達(dá)55000千米昏名,超過(guò)地球赤道長(zhǎng)度;對(duì)折42次達(dá)44萬(wàn)千米阵面,超過(guò)地球至月球的距離葡粒;對(duì)折51次達(dá)22億千米,超過(guò)地球至太陽(yáng)的距離膜钓;對(duì)折82次為51113光年嗽交,超過(guò)銀河系半徑的長(zhǎng)度。不過(guò)颂斜,只是一個(gè)不符合實(shí)際的數(shù)學(xué)理論推理數(shù)字夫壁。(實(shí)際有人做過(guò)實(shí)驗(yàn),最多折疊9次沃疮。盒让。。)
類似的還有利滾利這樣的增長(zhǎng)司蔬,還有細(xì)胞增殖的速度邑茄,這些都是常見(jiàn)的指數(shù)增長(zhǎng)的例子。
那么指數(shù)這樣的爆炸增長(zhǎng)和初始條件敏感性有什么關(guān)系呢俊啼?明天開(kāi)始正式講的時(shí)候肺缕,我們將會(huì)看到,如果一個(gè)系統(tǒng)存在隨時(shí)間增長(zhǎng)成指數(shù)趨勢(shì)的變化授帕,那么即使是一開(kāi)始只有一點(diǎn)點(diǎn)可以忽略的微小改變同木,之后要不了多久就會(huì)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”跛十,而你所熟知的“蝴蝶效應(yīng)”彤路,也是類似的原理。
具體的情況就明天來(lái)說(shuō)啦芥映!