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日志

悖论:一个有限复杂系统的可预测性悖论

已有 442 次阅读2014-11-18 21:05 |个人分类:哲理| 复杂系统, 极限, 数学

悖论:一个有限复杂系统的可预测性悖论
复杂系统一般都是混沌系统,混沌系统是初值敏感的。

一般认为,如果初值足够精确,对于混沌系统我们预测的时间也可以足够长并足够精确。

也就是当初值误差无限趋近于0,可预测无限长时间外无限精度的结果。

但是我们清楚,无限小的误差会踢到量子极限的铁板。所以无限小误差在物理中原则上都是不存的。所以在数学理论中可以预测的混沌系统,实际世界也一样是不可能以无限的精度预测无限长的时间。

预测解的误差 / 预测解的时长 > L
L 为有限。
简单来说,混沌系统的复杂系统可以把量子不确定性给放大到宏观。
简单描述一下,如果量子力学的误差极限是h,复杂混沌系统引入的放大因子为P. 
h*P 就指标着可预测性。
因为 h 不是无限小,所以 P 如果极大时 ,一个复杂系统极短时间之内,就会显示出不可预测地混沌现象。

但是,
这个世界的宏观复杂系统还是显示出相当的规律性,并没有彻底的混沌现象。
于是这就同前面的推断相悖。
这个悖论可能暗示着 微观规律与宏观规律有相对独立性。


推论,人体与大社会的宏观变化规律,很可能是不可以用微观解析综合出人体和社会的宏观行为规律。

一个特殊的常说的这样的不可预测系统就是 薛定谔猫。他将微观的混沌现家放大到了宏观。



以前我一直想大尺度的复杂系统预测或描述或控制,是不是也有类似量子力学的不确定极限,现在清楚了,有的。这就表明复杂系统的宏观的规律原则上不能分析成一组微观的规律,这表明宏观的规律是相对独立于微观规律的。用还原论描述世界是有极限性的。

人体用基因编码发育也是用来对抗复杂的混沌系统的不确定性。
知道这意味着什么么?这意味着西医这种用精细解析的办法对人体认识的有效性很可能是有极限的,极限在哪不清楚,但是有极限。 

  • rxb121: 回复 吾以观其复 :事实上抛弃精确预测、解析解这样形而上学的思维方式,使用概率推导的方式,反而能有一些有意义的结果。比如A前提得到B1的概率为P1,得到B2的概率为P2,依次类推,P1+P2+...+Pn=1, 一个混沌系统的过程就是极大量的这些概率过程构成,逐项推导的过程中小概率的情况最终消亡。
  • rxb121: 回复 rxb121 :最终,混沌系统反而能够收敛到一些解。
  • rxb121: 回复 rxb121 :事实上,一个混沌系统不可能真的是完全无序导向任意结果的,不然任何稳定的物质形态,包括星球、地貌、生物圈、人类都是不可能出现的。 
  • rxb121: 回复 rxb121 :混沌中产生了自组织,这种自组织本身能够对抗混沌系统对边界条件的震荡。挺美妙的。  
  • 吾以观其复: 回复 rxb121 :嗯你的想法有意思,我的想法是这个。 以前我想大尺度的复杂系统预测或描述或控制,是不是也有类似量子力学的不确定极限,现在清楚了,有的。这就表明复杂系统的宏观的规律原则上不能分析成一组微观组份规律,这表明宏观的规律是相对独立于微观规律的。用还原论描述世界是有极限性的。  
  • rxb121: 回复 吾以观其复 :“这表明宏观的规律是相对独立于微观规律的。”这句话很有价值。这说明两点,第一,所谓的解析法、还原论等西方思想的基础是不能预测世界的全部规律的;第二,宏观世界可能另有一种规律能够预测混沌系统的行为。  
  • rxb121: 回复 吾以观其复 :还有一点,开始的时候我以为混沌系统的混沌性是由量子世界的不确定性原理导致的(不知道你的想法里是不是这样);但是混沌理论认为,即使不存在不确定性原理,一个非线性系统中仍然会存在混沌现象,原因是非线性微分方程对初值的敏感性,微小量可能会被放大,从而导致系统不可预测。 
  • 吾以观其复: 回复 吾以观其复 :现在有一门学科叫 复杂学 就有类似的东西 
  • rxb121: 回复 吾以观其复 :其实到系统这个层面,都是中国人几千年来研究的东西,易学,玄学,甚至政治学阴谋学。
  • 吾以观其复: 回复 rxb121 :第二,宏观世界可能另有一种规律能够预测混沌系统的行为。 对我隐约有这种感觉,但不确认,不知道是不是真的存在。探索下去也比较艰深的能力恐怕不够了.....  
  • 吾以观其复: 回复 rxb121 :他这个说法应该是经典的随机误差性,但这个误差总觉得通过不断加强技术控制可以无限减少,以消除误差从而消除混沌。但是如果引入量子的不确定性,这个无限减小的误差原则上就不可能存在了。于是混沌永存了。
  • rxb121: 回复 吾以观其复 :我认为,在没有发现混沌理论之前,人们一直认为世界是清晰可认识的,比如从星云中诞生星系,而星系相比星云结构更为清晰,又比如生物进化由简单到复杂,直至出现智能。这些规律是明显的,也不是错觉。混沌性在很大程度上收敛了,所谓的蝴蝶效应完全是在夸大其词。
  • rxb121: 回复 rxb121 :所以,宏观世界必须是混沌收敛的,也存在这样的规律。我认为”哲学“很大程度上是这些规律的总结。
  • rxb121: 回复 rxb121 :这种角度来看,自然科学和社会科学在某种程度上就完成了深度的统一,我们不需要把人类和自然割裂开来看。
  • 吾以观其复: 回复 rxb121 :这种收敛的规律可不可能其实就是宏观规律并不是所谓的微观规律,我们见的到微观其实还是处于一种宏观中。这有点乱想了,你看看就好。中国玄学这些我就不涉及了,毕竟我无法证实也无法证伪。  
  • rxb121: 回复 吾以观其复 :判定宏观规律是否是微观规律的办法,就是看宏观规律是否独立于微观。你想想吧。 

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