Haosa teorija

Haosa teorija ir matemātikas un fizikas nozare, kas pēta deterministisku haosu nelineārās dinamiskās sistēmās. Tā analizē sistēmas, kuru attīstību pilnībā nosaka deterministiski likumi,  piemēram, diferenciālvienādojumi, taču kuru ilgtermiņa uzvedība var būt ārkārtīgi sarežģīta un praktiski neprognozējama. Mūsdienu haosa teorija strauji attīstījās 20. gadsimta otrajā pusē, īpaši saistībā ar meteorologa Edvarda Lorenca pētījumiem par atmosfēras modeļiem. Būtiska ir atšķirība starp nejaušību un deterministisku haosu. Nejaušās sistēmās nākotnes stāvokļi nav pilnībā noteikti ar iepriekšējiem stāvokļiem, savukārt haotiskās sistēmās evolūcija ir stingri determinēta ar sākuma nosacījumiem un sistēmas vienādojumiem. Tomēr pat ļoti niecīgas atšķirības sākuma datos var radīt būtiski atšķirīgas trajektorijas nākotnē. Šo jutību pret sākuma nosacījumiem bieži ilustrē ar tā dēvēto “tauriņa efektu”.

Haotiskām sistēmām raksturīga nelinearitāte, proti, sistēmas reakcija nav proporcionāla iedarbībai. To dinamika fāžu telpā bieži saistīta ar atraktoriem — stāvokļu kopām, uz kurām sistēma ilgtermiņā tiecas. Īpaša nozīme ir dīvainajiem atraktoriem, kuru ģeometriskā struktūra ir sarežģīta un bieži fraktāla, un uz kuriem sistēmas kustība ir haotiska. Haosa teorija tiek pielietota daudzās jomās, tostarp meteoroloģijā, astronomijā, bioloģijā, ekonomikā un inženierzinātnēs, lai analizētu sarežģītu sistēmu dinamiku, kur lineāras un vienkāršotas pieejas nav pietiekamas.

 Ārējās saites