Teorija haosa

Sustina je da postoje sistemi (potpuno deterministicki) u kojima i najmanja razlika u pocetnom uslovu izaziva znatno odstupanje u krajnjem rezultatu zbog cega izgledaju nepredvidljivi (haoticni).
 
http://www.kontra-punkt.info/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=432
Efakat leptira
...sredinom šezdesetih godina za razliku od Nojmana, njegov idejni tvorac Edvard Lorenc, matematičar presvučen u meteorologa, u to vreme doživljen je kao "negativni junak", koji je svojim tezama "parao uši" optimistički zahuktaloj zapadnoj nauci. Naime, Lorencovo polazište baziralo se na pitanju koje je njegovim kolegama zvučalo apsurdno: da li postoji klima? Drugim rečima, imaju li vremenske prilike na našoj planeti ikakvu dugoročnu prosečnu vrednost?

Većina tadašnjh, ali i sadašnjih, meteorologa smatra da se odgovor na to pitanje podrazumeva: svako merljivo ponašanje, ma kakve bile njegove fluktuacije, mora imati neki svoj prosek. Ali, Lorenc je smatrao da to baš i nije tako jasno, ukazujući na činjenicu da se prosečne vremenske prilike u poslednjih 12 hiljada godina, bitno razlikuju od onih koje su vladale u prethodnom, ledenom dobu.

Iz toga su usledila i druga pitanja: da li je smena jedne klime drugom uzrokovana fizičkim razlozima? Ili zemlja ima jednu mnogo dugoročniju, stvarnu klimu, u kojoj su to samo "kratkotrajni" usponi i padovi? Da li je, čak, moguće da sistem kao što su atmosferske prilike naprosto nema ni jednu prosečnu tačku ka kojoj bi konvergirao?

Tragajući za odgovorima, Lorenc se fokusirao na nelinearne jednačine koje su - za razliku od matematičkih modela na kojima je bazirana klasična nauka i koji predstavljaju apsolutno pouzdan most od uzroka ka posledici - pokazivale da mala promena u početnim uslovima, izaziva, začas, ogromne razlike u izlaznom rezultatu.

Ubacivši jednačine u komjuter, dobio je grafičku predstavu koja je podsećala na krila leptira i jasno pokazivala jednu suptilnu geometrijsku strukturu u kojoj je poredak maskiran u nasumičnost. Uvidevši da je u njegovom modelu atmosferskih prilika usađeno još nešto osim slučajnosti, Lorenc je posvećivao sve više pažnje matematici onih sistema koji nikada ne pronalaze stabilno stanje i koji se uvek ponavljaju maltene tačno, ali nikada sasvim identično.

Ono što je kod Lorencovih kolega izazvalo posebno zaprepašćenje bila je činjenica da je on, pomoću matematičkih modela, na kompjuteru veoma uspešno imitirao i aperiodičnost i osetljivu zavisnost od inicijalnih uslova. Naučnici su se pitali kako je moguće da takvo bogatstvo i nepredvidivost izrastu iz jednog prostog determinističkog sistema?!
Kliknite za proširenje...

Jel ovo ok sto se tice butterfly effect???
A uzmi i film pogledaj simpatican je mada nema veze sa meteorologijom.
 
To sa leptirom je princip teorije haosa.
Primeri iz prirode su turbulencija vazduha i vode. Iako se tu sve desava po jednostavnim fizickim zakonima, zbog jako velikog broja elemenata koji ucestvuju u procesu prakticno nije moguce utvrditi kojom putanjom ce se kretati jedna cestica koja upadne u takvu sredinu jer koliko se god trudili da je svaki put ubacimo na isto mesto i istom brzinom uvek ce putanja biti drugacija.
Slican primer je namagnetisano klatno iznad dva ili vise privlacnih magneta. Minimalne promene u pocetnoj brzini i polozaju izazvace da se klatno na kraju naizgled potpuno slucajno zaustavlja iznad nekog od magneta (prakticno se ne moze predvideti iznad kojeg ce se zaustaviti).
Primeri haoticnih sistema su i razni fraktali kao cuveni Mandelbrotov skup jer kad se posmatraju tacke u okolini njegovog ruba i najmanja promena koordinata baca tacku u unutrasnjost ili spoljasnost skupa naizgled slucajno.
 
To je zbog slabosti matematickog aparata danas. Ne raspolazemo sa dovoljno jednacina koji mogu opisati polozaje tih cestica u pocetnim uslovima i u nekim od sledecih. Sto ne znaci da se zaista ne moze odrediti. U pitanju je kompleksnost. Koja je za sada ne savladiva. Moje misljenje je da matematika koju mi koristimo nije jedina matematika koja postoji. Mislim da su stvari mnogo jednostavnije nego sto mi to opisujemo danasnjom matematikom. Ali opet to je samo do nas.
 
Ne, nije to razlog. Matematika je u svim ovim slucajevima vrlo prosta i svi ti sistemi su potpuno deterministicki. Problem je u velikom broju elemenata koji ucestvuju u proracunu, svaki od njih utice malo na ostale i zbog njihovog velikog broja konacne razlike su ogromne u odnosu na razlike u pocetnim uslovima koje su minimalne. To je ono sta proucava teorija haosa - sisteme u kojima male promene (u fizickom svetu prakticno nemerljive) pocetnih uslova izazivaju primetne promene u konacnom rezultatu.
Takav haos se obicno postize na dva nacina. Jedan je velikim brojem ponavljanja nekog jednostavnog postupka (sto je slucaj sa vecinom fraktala), a drugi je ucestvovanjem velikog broja varijabli u postupku (pomenute turbulencije). U oba slucaja u osnovi je vrlo prosta racunica a rezultat izgleda komplikovan i slucajan.
 
Ja sam radio proracune N tela u svemiru. Poceli smo sa deterministickim konceptom ali sve sto se vise povecavao broj N tela, sve manje je imalo smisla raditi to. Na kraju smo prisli teoriji haosa. Upravo onako kako si ti rekao da zbog velikog broja elemenata koji ucestvuju u proracunu. Ja se nisam dobro izjasnio u predhodnom postu.
 
neogeo:
Zato nam je meterologija ovako bedna...
Kliknite za proširenje...

Prvo nauci da kazes "meteorologija", a ne "meterologija", pa onda pricaj o njoj, mada ni to nije dovoljno. O njoj ne znas nista tako da je bolje i pametnije da cutis. Nije ona bedna, bedni su oni koji o njoj pricaju a ne znaju nista, i svi kao znaju nesto i svi su kao strucnjaci za nju, a ne znaju ni kompleksan matematicki aparat kojim se ona sluzi, ni fizicke procese. Ti isti ne znaju probleme koje "muce" meteorologe pa zato cesto kazu da oni nemaju pojma, da ne znaju prognozirati vreme.

Jedan od velikih problema je teorija haosa. Kratko, ako imamo n sistema koji se malo razlikuju, posle odredjenog vremena dobicemo n potpuno razlicitih sistema koji divergiraju jedan u odnosu na drugi, te su potpuno razliciti kao bilo kojih n nezavisnih sistema. Naime teorija haosa kaze da postoje sistemi koji vremenom divergiraju, postaju slozeniji te se ne moze utvrditi koji je od njih stvarno, pocetno stanje (npr. atmosfere) i ne moze se izvesti opsti zakon razvoja tog slozenog stanja, posle vremena t iz pocetnog stanja. Zato se sistemi ovakve vrste nazivaju haos. Postoji dobra knjiga o teoriji haosa, cini mi se od Gajka.

Potvrdjeno je da ako se napravi samo mala greska u pocetnim uslovima atmosfere reprezentovanoj u pravilnoj mrezi tacaka da se dobiju prognosticka polja koja se znacajnije razlikuju. To se uocava po polozaju npr. centara ciklona, dolina u polju pritiska, frontova itd. Greska u pocetnim uslovima se pravi bilo zbog nepreciznog merenja cak ispod granice tacnosti, zbog greske u interpolaciji vrednosti iz nepravilne mreze tacaka (gde su stanice) u pravilnu mrezu tacaka. Lorenz je zakljucio da se relativno dobre prognoze dobijaju do oko sedam dana. Posle ovog intervala sve je neodredjeno, neprecizno i nedeterminisano.
Dakle, deterministicka prognoza vremena je ogranicena na oko 7 dana, te price, leto ce biti takvo i takvo npr., sada, su besmislene i laicke. Postoje neke metode analogija za dugorocno prognoziranja, ali one nisu pouzdane i zasnivaju se na analogiji sa nekom prethodnom godinom uzimajuci neke statistike za reper, pa se onda zakljucuje da ce se te godine vreme slicno menjati..

Postoje jos izvora gresaka pri simulaciji stvarnog stanja atmosfere pomocu racunara putem prognosticki modela, koji su nista drugo do kompleksni programi pisani u fortranu. To je nelinearnost atmosfere, tj. sistem parcijalnih dif. j-na je sadrzi nelinearne jednacine, koje se za date razmere kretanja i aproksimiraju (jer su veoma komplikovane i zanemaruju se efekti koji nisu od znacaja za posmatrano kretanja) te se dobijaju nesto jednostavnije j-ne. Zatim, problem turbulencije kao jednog neprognozljivog, nedeterminisanog, statistickog kretanja. Zatim, mi znamo stanje atmosfere u diskretnim tackama a ne u svim tackama atmosfere, pa zatim problem orografije, njeno reprezentovanje u modelu, sastav tla, vegetacija. Zatim, filtriranje nepozeljnih talasa, kao sto su zvucni talasi i spoljasnji gravitacioni talasi.Treba uzeti u obzir i uticaj El-Ninja kao planetarnog, klimatskog fenomena za prognoziranje klime. Sve su to uzroci koji se moraju uzeti da bi se dobila dobra prognoza. Tako da se na kraju moze reci da je atmosfera jedan neprognozljiv, neperiodican sistem koji ipak dozvoljava prognozljivost iznad manje oblasti i u kracem vremenskom intervalu. Dakle, atmosfera je haos.

Sto se tice efekta krila leptira treba reci da je to teorija koja kaze da je atmosfera osetljiva tj. hiperosetljiva na pocetne uslove, da je sve povezano i da eto doprinos mikroturbulencije koja se pri mahanju krila leptira (ili bilo cega drugog) obrazuje moze prouzrokovati npr. tornado u Americi.
 
cumulonimbus:
Prvo nauci da kazes "meteorologija", a ne "meterologija", pa onda pricaj o njoj, mada ni to nije dovoljno. O njoj ne znas nista tako da je bolje i pametnije da cutis.
Kliknite za proširenje...
Koji si debil..Shta histerisesh.. Samo znam da vam je smer najlakshi na fizici tako da se pokri.
a010.gif
 
cumulonimbus:
Potvrdjeno je da ako se napravi samo mala greska u pocetnim uslovima atmosfere reprezentovanoj u pravilnoj mrezi tacaka da se dobiju prognosticka polja koja se znacajnije razlikuju. To se uocava po polozaju npr. centara ciklona, dolina u polju pritiska, frontova itd. Greska u pocetnim uslovima se pravi bilo zbog nepreciznog merenja cak ispod granice tacnosti, zbog greske u interpolaciji vrednosti iz nepravilne mreze tacaka (gde su stanice) u pravilnu mrezu tacaka. Lorenz je zakljucio da se relativno dobre prognoze dobijaju do oko sedam dana. Posle ovog intervala sve je neodredjeno, neprecizno i nedeterminisano.
Dakle, deterministicka prognoza vremena je ogranicena na oko 7 dana, te price, leto ce biti takvo i takvo npr., sada, su besmislene i laicke. Postoje neke metode analogija za dugorocno prognoziranja, ali one nisu pouzdane i zasnivaju se na analogiji sa nekom prethodnom godinom uzimajuci neke statistike za reper, pa se onda zakljucuje da ce se te godine vreme slicno menjati..
Kliknite za proširenje...
Rec "bedna" je malo neprimerena ali mislim da se upravo odnosila na ovo sto i ti kazes. Prognoza je tipican primer za teoriju haosa i zbog te osetljivosti na pocetne uslove (koji fizicki ne mogu dovoljno tacno da se izmere) rezultati svake dugorocne prognoze su prakticno neupotrebljivi (osim one koja kaze sledece zime ce biti hladnih dana a na leto opet toplijih :) ).
 
@neogeo Lightm cime se ti bavish, ima li neshto shto ne znas

Ima. On, npr, ne moze da objasni da li ce teorija haosa postojati i nakon njegove fizicke smrti.
Ako je njegova svest jedina polazisna i ishodisna tacka u celom procesu prividnog haosa, a, on kao individua, jedini svedok, limitiran vremenski, on moze samo na osnovu kratkorocnih proracuna, da pokusa izgraditi determinisanu matematicku formulu, sa sve varijablama, ali, ono geometrijsko mesto,tacka na koordinatnom sistemu, gde se njegova svest spaja sa univerzalnim -vecnim, zauvek( ovde rec zauvek treba uslovno shvatiti ) ce mu ostati nepoznato. Kada bi, hipoteticki, on ziveo vecno, pratio bi paralelno linearni tok vremena ( ili ciklicni,poluciklicni - polulinearni, svejedno ) i ne bi mu ni bila potrebna mozganja oko divergencija, jer bi ove izgubile smisao kao pojam, kao i pojam haosa, npr..Slican problem imaju i meteorolozi. Oni su zrtve boga Hronosa.
 
neogeo:
Koji si debil..Shta histerisesh.. Samo znam da vam je smer najlakshi na fizici tako da se pokri.
a010.gif
Kliknite za proširenje...

Ovo za debila govori vise o tebi nego o meni. Ti si rekla da je bedna meteorologija, ja kazem da nije. Ok, mislim da imam vise prava, jer se njome bavim i branim je, a odbrana je uvek pravednija od agresije. Da se pokrijem necu, diplomirao sam, bavim se svojom naukom, ne napadam druge,sada sam na postdiplomskim i treba da izadje i jedan naucni rad za Atmospheric research, doduse koautorski ali dobro, ali bice ih jos, pa i autorskih.
Tako da to ne smatraj nista licno, to je problem opsti, da svako misli da zna bolje od onog ko je za to skolovan. Uopste ne histerisem, vrlo sam smiren.
Da je najlaksi smer nije, spada odmah iza teorijske i eksperimentalne fizike, popularnog B smera, a mozda je i u ravni sa istim. Npr. na smeru meteorologija ima 5 matematika, od kojih 2 dvosemestralna ispita, dok na B smeru je samo 2 ispita iz matematike. Ne moze biti laksa od glupih smerova kao sto su "fizika i hemija", "fizika i osnovi tehnike". Inace, dobro znam kako se na B smeru dele ocene, i daju ispiti iz vise delova; na nasem smeru toga nema, nema deljenja ispita u vise delova.
Strasno je kad neko nema znanje o necemu, nesto je kao nacuo, ali obavezno o tome ima misljenje; ono kao, tu knjigu nisam procitao, ali recicu ti moje misljenje o njoj.
Ovde je rec o teoriji haosa, pa reci nesto konstruktivno o istoj, a ne samo destrukcija, ma to ne valja, ma to je lako; pa kad je lako dodji pa zavrsi.
 
lightm:
Rec "bedna" je malo neprimerena ali mislim da se upravo odnosila na ovo sto i ti kazes. Prognoza je tipican primer za teoriju haosa i zbog te osetljivosti na pocetne uslove (koji fizicki ne mogu dovoljno tacno da se izmere) rezultati svake dugorocne prognoze su prakticno neupotrebljivi (osim one koja kaze sledece zime ce biti hladnih dana a na leto opet topliji

Da, u pravu si. Prognozljivost je oko 7 dana po Lorenzu, mada vec posle npr. 3 dana u prognozi se generise greska npr. polozaja ciklona itd. Smatra se da je najtacnija prognoza upravo do 3 dana.
Jedina mogucnost dugorocne prognoze je za sada metod analogija koji je razvio nas prof.dr Djuro Radinovic. Inace, on je statistickog karaktera, trze se slicne vremenske situacije (iz neke tamo godine) za veci broj dana sa tekucom godinom, pa se prognozira ostatak godine po datoj godini iz proslosti.
Kliknite za proširenje...
 
Баш сам синоћ сазнао да се у мединицини врше истраживања у вези са теоријом хаоса. И на нашем медицинском факултету има група која се тиме бави. Све је то јако занимљиво и мени лично готово невероватно. Чини ми се да се коси са свим што знам. Шта мислите, да ли ће ова или некаква слична теорија у будућности изврнути науку наопако као што су својевремено квантна или теорија релативности?
 
Ne znam mnogo o ovoj teoriji, ali ovo shto su neki ovde napisali mi je pomoglo da bolje razumem...Male su shanse da ovo neko uopshte vidi, s obzirom da je poslednji post 27.04.2006.:)
Nema veze...mozda josh neko,kao i ja,bude zainteresovan za ovu neverovatnu teoriju haosa...
 
logo.gif


link: Teorija (nastala iz) haosa

Meteorolog Edvard Lorenc je početkom šezdesetih godina napisao krajnje pojednostavljen kompjuterski model vremenskih prilika. Lorencov model nije obuhvatao oblake, kišu ili promenu godišnjih doba, već je za cilj imao samo da što vernije simulira kretanje vazduha kroz atmosferu, a to je uspeo toliko maestralno da mu je kancelarija konstantno bila puna drugih meteorologa i postdiplomaca, koji su se okupljali pokušavajući da predvide i kladeći se na koju će stranu strujanje vazduha da skrene, budući da se unutar modela ništa nije dešavalo na identičan način dvaput, a opet se činilo da se može naslutiti neka vrsta strukture, obrazaca koji se u atmosferi pojavljuju, a zatim nestaju...
Kliknite za proširenje...

200px-Lorenz_attractor_yb.svg.png
200px-PentagramFractal.png
mandelbrot%20section.jpg
 
Sto se tice efekta krila leptira treba reci da je to teorija koja kaze da je atmosfera osetljiva tj. hiperosetljiva na pocetne uslove, da je sve povezano i da eto doprinos mikroturbulencije koja se pri mahanju krila leptira (ili bilo cega drugog) obrazuje moze prouzrokovati npr. tornado u Americi.[/QUOTE]


ja smatram da kada bi se sve velicine svele na velicine jednake velicinama potiska koji leptir stvara krilima da bi stvar bila resena .........
 
Prijavite se ili registrujte da biste poslali poruku.

Back
Top