یکشنبه 1 مرداد 1396 | Sunday 23 rd of July 2017 صفحه اصلی گروه الکترونیکی کامپیوتر
2-1مقدمه

اشوب یا انچه به انگلیسی chaos خوانده می شود، چیست؟

در مبحث واژگان این کلمه انسان را به یاد بی نظمی می اندازد. به یاد حالتی که هیچ چیز بر سر جای خود نباشد. اما ایا واقعا چنین است؟

مطالعه در مورد این مبحث در حقیقت از مطالعات هواشناسی شروع شد.چندی از دانشمندان هواشناسی مشغول مطالعه در مورد شرایط جوی و تاثیر موارد مختلف بر هوای جهان و منطقه داشتند.انان به مدت دو سال مشغول مطالعه هوای یک منطقه خاص دارای اب و هوای نسبتا بی تغییر و کاملا معتدل بودند و تمامی تغییرات را ثبت می کردند. یک دستگاه ثبت نمودار تغییرات جوی هر روز راس ساعت شش صبح روشن می شد و نمودار تغییرات را تا شش بعد از ظهر ثبت می کرد. اما در پاییز سال دوم ناگهان نمودار این تغییرات به طرز عجیبی عوض شد. یعنی نموداری مغشوش به ثبت رسید که نشانه بروز تغییرات شدید جوی بود، اما ان چه به چشم دیده می شد هیچ تغییری مشاهده نمی کرد. دانشمندان شروع به مطالعه در این مورد کردند تا دلیل این تغییر را دریابند اما متوجه هیچ چیز نشدند.پس از پاییز همه چیز دوباره عادی شد. این امر انان را بر ان داشت تا یک سال دیگر مطالعات خود را در ان محل ادامه دهند. در پاییز سال بعد انها همه چیز را تحت نظر داشتند. در این سال نتیجه مشاهدات خود را پیدا کردند. در نزدیکی ان محل دریاچه ای بود که گروهی از پرندگان مهاجر در پاییز به انجا می رفتند. ان چه باعث تغییر شدید در نمودار می شد همین پرندگان بودند. پرواز دسته جمعی این پرندگان باعث می شد تا حرکت بال های انان فشاری بر جو بیاورد و این فشار به مولکول های کناری هوا منتقل می شد و نهایتا به سنسور ثبت نمودار دستگاه می رسید. یکی از دانشمندان کنجکاو در پی ان شد که متوجه شود اگر این پرندگان انجا نبودند چه می شد. وی با استفاده از یک برنامه کامپیوتری موقعیت منطقه را شبیه سازی کرد و برنامه را یک بار با حضور پرندگان و یکبار بدون حضور انان اجرا کرد. هنگامی که پرندگان وجود داشتند کامپیوتر شرایط را دقیقا همان طور که در واقعیت بود نشان داد. اما بدون حضور پرندگان طوفانی بزرگ در منطقه شکل می گرفت که باعث تخریب تقریبا ۱۲ هکتار از ان منطقه می شد.در حقیقت پر زدن ان پرندگان باعث می شد که شرایط شکل گیری این طوفان پیش نیایند. پس از مطالعات جدی تر و عمیق تر و شبیه سازی جو جهان انان به نتیجه ای رسیدند که مهم ترین شعار نظریه اشوب نام گرفت: پروانه ای در افریقا بال می زند و گردبادی در امریکای جنوبی شکل می گیرد.

این نظریه، گسترش خود را بیشتر مدیون کارهایهانری پوانکارهاست. (درسال1890درحینحلمسئلهسهجرممتوجهشدکهمیتواناربیتهاییبا رفتارهایغیرپریودیکرایافتکههیچ گاهپریودیکنمی شوند.اونشاندادکهمسئلهسهجرمبهروشهایکلاسیکغیرقابلحلاست.  اوهمچنیننشاندادکهاگرسهجرمبه صورترندمدرکنارهمقرارگیرند مسیرحرکتانهااشوبی خواهدبودوهیچکسنمیتواندپیشبینیکندکهاینسه جرمدرچهمسیریحرکتمیکنند.البتهبااستفادهاز سطحمقطعپوانکارهمیتواندینامیک حرکتسهجرمرامشخصکرد)

 ادواردلورنتس  کهعلاقهبهتحقیقدرزمینهاشوبداشتتحقیقاتخودرابرروی پیشبینیابوهواانجامداد.اومتوجهشدکه تغییراتکوچکدرشرایطاولیهتغییراتبزرگدر غایتسیستمبوجودمیاورد. درسال1972مقالهایتوسط  ادوارد باعنوانایابالزدنپروانهایدربرزیلمیتواندباعثپدیدامدنگردبادترنادودر تکزاسشود؟

درسال1993کتابیتحتعنوانThe essence of chaosمنتشرکرد.

بنوا مندلبروت درسال1967درراستای اندازهگیریطولسواحلبریتانیابعدفراکتالوخودهمانندی رامطرحکردودرسال1975مقالهایتحتعنوانهندسه فراکتالیطبیعترامنتشرکردمبنایکلاسیکتئوری اشوبشد.

مایکل فیگن‌باومدرسال1977مقالهایتحتعنوان Quantitative Universality for aClass of Nonlinear

رامنتشرکردکهدرانبهبررسیمعادلهنگاشتTransformations",پرداختهبود.اوتوانستجهانشمولیاشوبراکشفکندLogisticهایوازاینطریقتوانستکاربردتئوریاشوبرادربسیارازپدیدههایمختلفنشاندهد.

پوانکاره اولین کسی بود که اثبات کرد،مساله سه جرم(به عنوان مثال،خورشید،زمین،ماه)مساله‌ای اشوبی و غیر قابل حل است. شاخه دیگر از نظریه اشوب که درمکانیک کوانتومیبه کار می‌رود،اشوب کوانتومینام دارد. گفته می‌شود کهپیر لاپلاسیاعمر خیامقبل از پوانکاره، به این مساله و پدیده پی برده بودند

Compatability by:
آخرین به روز رسانی سایت: سه شنبه, 22 اسفند 1391 - 00:26