( c )
Ada dongeng di antara para ilmuwan tentang cara yang tidak sepele untuk membuat laporan Anda menarik dan mengasyikkan. Selama pidatonya, Anda harus memilih pendengar yang paling bingung, yang paling tersesat di aula, dan memberitahunya secara pribadi, sedemikian rupa sehingga dapat menyalakan percikan minat di matanya.
Ada juga pepatah terkenal yang dikaitkan dengan fisikawan Richard Feynman: "Jika Anda seorang ilmuwan, fisikawan kuantum, dan tidak dapat menjelaskan secara singkat kepada anak berusia lima tahun apa yang Anda lakukan, Anda adalah seorang penipu."
Menjelaskan struktur hal-hal yang rumit adalah keterampilan yang hebat, tetapi ada cerita yang bahkan pembicara yang paling terampil pun akan mematahkan lidah. Teori sistem dinamis adalah suatu area di mana, tanpa visualisasi, seseorang merasa seperti seorang tukang kebun buta yang dikelilingi oleh tanaman berduri dan berduri.
Mode perilaku non-periodik yang kompleks dari sistem dinamis dapat dijelaskan oleh lintasan non-periodik - yang disebut atraktor aneh dengan struktur fraktal. Hari ini kami akan menunjukkan bagaimana perilaku aneh dan beberapa penarik lainnya divisualisasikan.
Penarik yang bagus
Jika Anda menghentikan orang pertama yang menemukan jalan, menyorotkan senter ke wajahnya dan menanyakan apa yang dia ketahui tentang penarik, maka kemungkinan besar kita
Faktanya, penarik kosmologis adalah area anomali gravitasi, yang tampaknya disebabkan oleh gugus galaksi khusus, dan tidak terkait langsung dengan topik artikel.
Tentu saja, perlu dicatat bahwa teori sistem dinamika sangat cocok untuk menentukan kemungkinan keadaan asimtotik dari berbagai model kosmologis. Dan videonya menarik - coba lihat.
Penarik Lorenz
Salah satu penarik paling terkenal adalah penarik Lorenz, yang menjadi terkenal karena sebaran besar-besaran istilah "efek kupu-kupu". Selain fakta bahwa ketika memvisualisasikan sebuah penarik bentuknya menyerupai kupu-kupu, ia adalah sekumpulan solusi kacau dari sistem Lorentz.
Demonstrasi sistem kacau seperti penarik Lorenz (Anda dapat melakukannya sendiri di C ++).
Inti dari solusi Edward Lorentz dalam sistem persamaan diferensial biasa nonlinier dapat disampaikan sebagai berikut: dalam sistem fisik mana pun, dengan tidak adanya pengetahuan yang sempurna tentang kondisi awal, kami tidak dapat sepenuhnya memprediksi masa depannya. Sistem fisik dapat sepenuhnya tidak dapat diprediksi bahkan tanpa adanya efek kuantum.
Penarik tersembunyi
Sebuah penarik disebut tersembunyi jika area tarikannya tidak bersinggungan dengan lingkungan terbuka titik ekuilibrium tertentu. Jika tidak, itu disebut penarik gairah diri.
Klasifikasi atraktor (tersembunyi atau tereksitasi sendiri) muncul hanya pada tahun 2009 - setelah atraktor tersembunyi ditemukan di rangkaian listrik Chua yang paling sederhana dengan satu resistor nonlinier, yang menunjukkan mode osilasi kacau.
Penarik multiscroll
Ini adalah seluruh keluarga penarik multikomponen, termasuk penarik chaotic tersembunyi Chua yang dimodifikasi.
Penarik nonkotik
Selain penarik semu yang "biasa", ada juga penarik semu yang bersifat periodik, kuasiperiodik, dan juga non-khaotik yang aneh.
Salah satu kriteria utama yang dapat digunakan atraktor untuk diklasifikasikan sebagai non-chaotic adalah perhitungan eksponen Lyapunov . Dalam jenis penarik untuk sistem ini, eksponen Lyapunov tidak positif.
Penarik hiperkotik
Penarik hyperchaotic merupakan visualisasi persamaan diferensial Safieddine Bouali. Penarik hiperkotik hanya ada dalam sistem dinamis yang dimensi ruang fase lebih dari atau sama dengan empat. Model atraktor hyperchaotic dapat digunakan dalam aplikasi dunia nyata yang terkait dengan komunikasi dan enkripsi yang aman.
Batasi Siklus
Sistem dinamis berkelanjutan dengan orbit terisolasi, menyiratkan osilasi mandiri (misalnya, osilasi jam pendulum atau detak jantung saat istirahat).
Penarik Rössler
Penarik kacau dari sistem persamaan diferensial Rössler. Pada tahun 1976, dokter Otto Rössler mempresentasikan model tiga dimensi dari dinamika reaksi kimia yang berlangsung dalam campuran tertentu dengan pengadukan. Penarik Rössler dicirikan oleh struktur fraktal pada bidang fase.
Pada atraktor Rössler, lintasan tidak berpotongan sendiri. Permukaan yang membentuk atraktor aneh dibagi menjadi beberapa lapisan terpisah, menciptakan permukaan dalam jumlah tak terbatas, yang masing-masing sangat dekat dengan yang berdekatan. Dapat diasumsikan bahwa pita yang membentuk dasar penarik mirip dengan pita Mobius berlapis-lapis.
Penarik spiral
Penarik spiral adalah penarik yang memungkinkan untuk mempelajari kehidupan amuba Dictyostelium discoideum. Ketika sumber nutrisi habis, amuba mengeluarkan siklik adenosin monofosfat (cAMP), menandakan molekul yang menarik sel-sel tetangga ke lokasi pusat. Mixamba lapar (tahap uniseluler perkembangan Dictyostelium), mengikuti sinyal, merayap ke tengah, yang terbentuk sebagai hasil "perekatan" mixamba pertama yang kebetulan berada di dekatnya. Terhubung dengan bantuan molekul adhesi sel, mereka membentuk agregat dari beberapa puluh ribu sel. Sebenarnya, proses ini disajikan dalam video.
Penarik Tinkerbell
Peta Tinkerbell adalah sistem dinamis waktu-diskrit yang menunjukkan perilaku kacau dalam ruang dua dimensi. Bentuk Tinkerbell dapat dimodifikasi untuk menyediakan penarik kacau lainnya dalam sistem komunikasi aman yang memanfaatkan kekacauan komunikasi .
Penarik Thomas yang simetris secara siklis
Penarik tiga dimensi, yang diusulkan oleh ahli bioinformat Rene Thomas, dapat dilihat sebagai lintasan partikel redaman yang bergerak dalam kisi gaya tiga dimensi.
Penarik Ikeda
Himpunan fraktal yang menarik orbit setiap titik pada bidang jika kita terus mengulang peta tertentu dari bidang ke peta itu sendiri.
Kesimpulan
Kami hanya mempertimbangkan beberapa jenis penarik yang diketahui. Secara total, Anda dapat menemukan referensi ke ratusan penarik berbeda.
Perlu dicatat bahwa ini adalah bidang sains yang sangat muda, dan pencarian, yang dimulai dengan gagasan menjauh dari abstraksi matematika menuju "penciptaan" praktis dari kekacauan, berlanjut hingga hari ini.
Satu hal yang tidak berubah-ubah: ketertarikan kita pada kekuatan Penarik Besar tertarik oleh sistem yang sangat sensitif terhadap penyimpangan kecil dalam deskripsi keadaan awal. Kami tidak menemukan sistem ini karena penasaran - kami hidup di antara mereka dan terima kasih kepada mereka.