蝴蝶效應:1%的錯誤導致100%的失敗
點 評:洛倫茲在華盛頓的美國科學促進會的一次名叫「一只蝴蝶拍一下翅膀會不會在Taxas州引起龍卷風?」的講演。他論述“一只蝴蝶在巴西扇動翅膀,有可能會在美國的德克薩斯引起一場龍卷風。”
這是源于在1961年的某個冬天,他在辦公室操作氣象電腦。平時,他只需要將溫度、濕度、壓力等氣象數據輸入,電腦就會依據三個內建的微分方程式,計算出下一刻可能的氣象數據,因此模擬出氣象變化圖。
這一天,Lorenz想更進一步了解某段紀錄的後續變化,他把某時刻的氣象數據重新輸入電腦,讓電腦計算出更多的後續結果。當時,電腦處理數據資料的數度不快,在結果出來之前,足夠他喝杯咖啡并和友人閑聊一陣。在一小時後,結果出來了,不過令他目瞪口呆。結果和原資訊兩相比較,初期數據還差不多,越到後期,數據差異就越大了,就像是不同的兩筆資訊。而問題并不出在電腦,問題是他輸入的數據差了0.000127,而這些微的差異卻造成天壤之別。
就是說:某系統如果初期條件差一點點,結果會很不穩定;一件表面上看來毫無關系、非常微小的事情,可能帶來巨大的改變。他把這種現象戲稱做「蝴蝶效應」。從此以后,所謂“蝴蝶效應”之說就不脛而走,名聲遠揚了。
從科學的角度來看,“蝴蝶效應”反映了混沌運動的一個重要特征:系統的長期行為對初始條件的敏感依賴性。經典動力學的傳統觀點認為:系統的長期行為對初始條件是不敏感的,即初始條件的微小變化對未來狀態所造成的差別也是很微小的。可混沌理論向傳統觀點提出了挑戰。混沌理論認為在混沌系統中,初始條件的十分微小的變化經過不斷放大,對其未來狀態會造成極其巨大的差別。
可以用在西方流傳的一首民謠對此作形象的說明。這首民謠說:丟失一個釘子,壞了一只蹄鐵;壞了一只蹄鐵,折了一匹戰馬;折了一匹戰馬,傷了一位騎士;傷了一位騎士,輸了一場戰斗;輸了一場戰斗,亡了一個帝國。
馬蹄鐵上一個釘子是否會丟失,本是初始條件的十分微小的變化,但其“長期”效應卻是一個帝國存與亡的根本差別。這就是軍事和政治領域中的所謂“蝴蝶效應”,聽起來有點不可思議,但是確實能夠造成這樣的惡果。
一些看似極微小的事情,卻有可能造成集體內部的分崩離析,一定要防微杜漸,否則,悔之晚矣。