Юный техник 1996-11, страница 37
удержались и добавили к термину слово «странный». |/| в самом деле, посмотрите, каков «портрет» странного аттрактора, полученный на компьютере при обработке эксперимента по изучению той же колебательной реакции Белоусова — Жаботинского. Точка, определяющая состояние системы (например, концентрацию химических реактивов), Шэ аттрактору подобно са->иканской горке, они будут гьсяЧ! перемещаться то по ю левой ленте, кй^гкоафики дают иссле-8оч-Ьерв|1^, они наглядно показывают^Чго даже в нелинейных системах, которыё часто называют просто хаотическими, много порядка. А значит, во-вторых, появляется воз-можность--,прогнозировать развитие того или иного процесса. А это весьма ИТШЛ Прежде считали, что в природе есть лишь два класса объектов или систем. Одни, так называемые детерминированные, характеризуются теми уравнениями, которые вы изучаете на уроках физики в школе. Скажем, формулы, описывающие равномерное прямолинейное или равноускоренное движение, позволяют определить путь, пройденный телом в течение заданного периода времени. Другой класс составляют стохастические объекты или системы. К примеру, когда вы бросаете монету, «орел» или «решку» угадать трудно. Но если подобных попыток предпринимать много, то, по теории вероятностей, количество выпавших «орлов» и «решек» получится приблизительно одинаковым. В последнее время было установлено, что есть и третий класс систем, причем к нему относится подавляющее большинство объектов. Рассмотрим течение реки. Процесс можно назвать детерминированным и рассчитать, предположим, суточный расход воды, пользуясь уравнениями классической гидродинамики. Полученные сегодня данные, скорее всего, будут верными и завтра. А через месяц? Через год? Расход воды во многом ведь зави сит от того, какое лето — засушливое или дождливое? Уточнить расчеты можно, используя статистический подход: берем показатели расхода воды за несколько прошлых лет, усредняем их, учитываем погодные данные... В общем, прогноз на более продолжительный срок будет надежнее, если течение реки мы будем рассматривать как процесс стохастический. Правда, это слабо поможет, если понадобится заглянуть этак на тысячелетие вперед. Разве предугадаешь, расширится или сузится за этот период русло реки, суше или влажнее станет климат, больше или меньше воды станут давать притоки... Воздействие на процесс факторов, которые сегодня представляются незначительными, завтра — малозаметными, через 100, а тем более 1000 лет может оказаться колоссальным. В самом деле, как изменится течение реки, если сегодня в ее верховьях срубить дерево? Практически никак. Но если не будет посажено новое дерево, если вырубки будут продолжены, река когда-нибудь обмелеет, а то и вовсе пересохнет. Наш пример относительно прост. В жизни то и дело приходится сталкиваться с куда более сложными ситуациями. Они убеждают, что практически все процессы в окружающем нас мире — хаотические, а детерминированные и стохастические системы являются лишь их частными случаями. Но как же тогда прогнозировать развитие тех или иных событий? Вот тут и выручают странные аттракторы, те самые траектории, по которым мчатся «сани». Они могут повернуть вправо, что для нашей реки может означать уменьшение водотока, либо влево — она станет полноводнее, но, по крайней мере, в обоих случаях мы, отыскав соответствующие точки на траекториях, будем в курсе этого, знать хотя бы пределы разброса событий, сможем просчитать возможные варианты. А быть готовым к грозящим опасностям — это уже наполовину предотвратить их. С.НИКОЛАЕВ, научный обозреватель «ЮТ» 35 |
