数学|改变世界的9个方程式:你能看懂几个?( 三 )


在1948年的论文中,香农将比特(bit)作为“二进制数字”(binary digit)的缩写,并将其概念归功于数学家约翰·W·图基 。
罗伯特·梅的单峰映象

数学|改变世界的9个方程式:你能看懂几个?
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非常简单的事情有时会产生难以想象的复杂结果 。这个不言自明的道理看起来似乎并不怎么激进,但直到20世纪中期,科学家们才完全理解了这个概念的重要性 。
当时,混沌理论领域刚刚崛起,研究人员发现,只具有少数部分反馈的系统可能会产生随机和不可预测的行为 。
1976年,澳大利亚物理学家、数学家、生态学家罗伯特·梅在《自然》(Nature)杂志上发表了一篇题为《简单的数学模型与非常复杂的动力学》(Simple mathematical models with very complicated dynamics)的论文,提出了单峰映象(logistic map),在数学上可写作:xn+1 = k * xn(1 - xn) 。这是一个由简单非线性方程产生混沌现象的经典范例 。
Xn表示当前系统中的某个量,它通过(1 - Xn)所描述的部分对自身进行反馈 。K是常数,xn+1表示下一时刻的系统 。
尽管该方程看起来很简单,但不同的k值会产生非常不同的结果,包括一些复杂和混乱的行为 。罗伯特·梅的单峰映象被用于解释生态系统中的种群动态,还能为计算机编程生成随机数 。


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