Buradasınız:Anasayfa » Bilgi Kütüphanesi » Deterministik kaos

Deterministik kaos

Deterministik kaos

Doğada, belirli bir durumun sonucunun esas olarak girişteki etkinin ölçülmesine bağlı olduğu ve gelecekteki davranışı tüm pratik uygulamalar için öngörülemeyen sistemler vardır.

Determinizm ilkesi  modern bilimde en önemlilerinden biridir. Diyor ki: Doğada herhangi bir sistemin mevcut durumunu biliyorsak, bu sistemin gelecekteki davranışını tahmin etmek için doğa yasaları bilgimizi uygulayabiliriz. Gezegenlerin konumlarının çok elli saatlerin ellerinin hareketine benzer olduğu klasik Newtonyen “mekanik” evren ve doğa yasalarıyla ilgili bilgimiz, saat mekanizmasının yapısının anlaşılmasına indirgenmiştir – bu, bu konseptin görsel bir temsilidir.

20. yüzyılda, bilim insanları doğada Newton anlamında tamamen deterministik sistemler bulunduğunun farkına varmışlardır, ancak gelecekleri pratik uygulama açısından hesaplanamaz. 1980’lerde yüksek hızlı elektronik bilgisayarların ortaya çıkması, deterministik kaos veya kaos teorisiolarak bilinen bu olgunun aktif bir bilimsel araştırma alanı haline gelmesine neden oldu. Deterministik kaosun en iyi benzetmesi, dağ akıntısının “beyaz suyu” dır. Bir dağ nehrinin bu suyuna iki yaprak atarsanız, birbiri ardına, o zaman aşağı havzada birbirlerinden uzakta olmaları muhtemeldir. Bunun gibi bir sistemde, başlangıç ​​koşullarında (yaprakların konumu) küçük bir fark çıktıda büyük bir tutarsızlığa yol açabilir.

Doğadaki çoğu sistem değildir. Örneğin, 5 metre yükseklikten bir top düşürüp yere çarparken hızını ölçüp aynı topu 5.0001 metre yükseklikten düşürürseniz, vurma sırasındaki hızının değerleri çok farklı olmayacaktır. Bu gibi sistemlerde, başlangıç ​​koşullarında küçük değişiklikler çıktıda küçük değişikliklere neden olur. Doğada bize bilinen sistemlerin çoğu bu türdendir.

Ancak klasik Newton bilardo topları gibi basit sistemler için bile, gelecekte durumları hakkında öngörülerde bulunmak bazen zordur. Örneğin, fizikteki yüksek lisans öğrencileri için standart görev, mükemmel seviyede bir masanın üzerinde tahtaları zıplayan bir bilardo topu durumunda bile, en sonunda, topun topa en çok yaklaştığı açının ölçülmesindeki yanlışlıklar nedeniyle belirsizlik içinde çözüldüğünü göstermektir.

Ancak, dağ dere sistemi farklıdır ve deterministik kaosun keşfi, bu tür sistemlerin nasıl çalıştığının iyi bir örneğidir. Modern standartlara göre, ilk elektronik bilgisayarlar çok yavaştı ve hafızası çok azdı. 1960’larda Edward Lorenz (Edward Lorenz, d. 1917) ve Massachusetts Institute of Technology’deki meslektaşları, Dünya ikliminin bilgisayar modellerini test etti. Bilgisayarları hesaplamalarda sıklıkla orta dereceli duruma geldi, bu orta dereceli sonuçları gece boyunca kağıt kasete verdi ve ertesi gün hesaplamaları tamamladı. Baştan sona sürekli yapılan hesaplamaların, kesintiye uğramış hesaplamaların sonuçlarından önemli ölçüde farklı sonuçlara yol açtığını fark etmeye başladılar. Bu tutarsızlığın gerçeğe bağlı olduğunu buldular bilgisayarın orta sonuçlarda yuvarlanmış sayıları vardır. Örneğin, bir kasete kayıt yapmak için 0,506 sayısını verir ve çalışmaya devam ederse 0,506127 olur. Bu fark gelecekteki iklim koşullarının tamamen farklı tahminlerine neden olmak için yeterliydi. Şimdi, ilk koşullara karşı çok daha hassas olan ve sekizinci ondalık basamaktaki farkın nihai sonuç üzerinde önemli bir etkisi olan sistemlerin varlığını biliyoruz. (Teknik açıdan, kaotik bir sistem, çıkışın katlanarak girdideki değişikliklere bağlı olduğu bir sistem olarak tanımlanır.) Gelecekteki iklim koşullarının tamamen farklı tahminlerine öncülük etmek. Şimdi, ilk koşullara karşı çok daha hassas olan ve sekizinci ondalık basamaktaki farkın nihai sonuç üzerinde önemli bir etkisi olan sistemlerin varlığını biliyoruz. (Teknik açıdan, kaotik bir sistem, çıkışın katlanarak girdideki değişikliklere bağlı olduğu bir sistem olarak tanımlanır.) Gelecekteki iklim koşullarının tamamen farklı tahminlerine öncülük etmek. Şimdi, ilk koşullara karşı çok daha hassas olan ve sekizinci ondalık basamaktaki farkın nihai sonuç üzerinde önemli bir etkisi olan sistemlerin varlığını biliyoruz. (Teknik açıdan, kaotik bir sistem, çıkışın katlanarak girdideki değişikliklere bağlı olduğu bir sistem olarak tanımlanır.)

Gerçek şu ki, başlangıçtaki durumun “belirlenmesi” hakkında konuştuğumuzda aslında ölçümden bahsediyoruz. Gerçek dünyadaki her ölçüm bir hata içeriyor – gerçek değerde bazı yanlışlıklar var. Örneğin, en küçük bölümün milimetre olduğu bir cetvelle bir masanın uzunluğunu ölçerseniz, tanımınız kaçınılmaz olarak bir milimetrenin fraksiyonunda bir hata içerecektir. Benzer şekilde, yukarıdaki örnekte, bir yaprağın bir dağ akışındaki konumunu belirlemek istiyorsanız, yaprak ile bankadaki nokta arasındaki mesafeyi ölçebilirsiniz. Kullanılan ölçüm cihazının doğruluğuna bağlı olarak, bu ölçümde her zaman küçük bir hata olacaktır. Sistem kaotikse, düşündüğünüz gibi aynı yaprağı aynı yere koyabilir ve farklı sonuçlar alabilirsiniz, çünkü aslatam olarak aynı yere iki kez koyun.

Dolayısıyla, kaotik sistemler için gelecekteki sonucu tahmin etmek teorik olarak mümkündür, ancak yalnızca ilk durumun mutlak hassasiyetle belirlenebildiği durumlarda. Bu doğruluk sağlanamadığından, bu sistemler tüm pratik uygulamalar için öngörülemez. Deterministik kaosun varlığının determinizm ilkesini ihlal etmediğini anlamak önemlidir. Basitçe belli koşullar altında, gelecekteki durumlarını tahmin etmek için sistemin mevcut durumunu belirlemek için ihtiyaç duyduğunuz ölçüm türlerini gerçekleştiremeyeceğinizi söylüyor.

Başka bir deyişle, kaotik sistemlerde determinizm (sistemi yöneten yasaları anlamamız) ve öngörü (sistemin ne yapacağını iddia etme yeteneğimiz) arasında bir miktar tutarsızlık vardır. Bu, Newton fiziğinde böyle bir farklılık olmadığı anlamına gelmez – varlığını gördük. Bu sadece, yakın zamana kadar, insanların kendisine yeterince ilgi göstermediği anlamına gelir: Muhtemelen tahmin sorununa çözümün zaman meselesi olduğunu anlamışlardır. Kaos teorisi bize tutarsızlığın sadece gerçek olmadığını – her zaman var olduğunu öğretti. Şimdi sistemin pratikte öngörülemeyen kalırken belirleyici ve teorik olarak tahmin edilebilir olduğunu anlıyoruz.

Çok uzun zaman önce, bazı bilim adamları çok uzun bir süre boyunca güneş sisteminin gezegenlerinin yörüngelerinin hesaplanması ve borsa gibi, diğer alanlarda kaos teorisini uygulamaya çalıştılar. Bir süre önce, bir grup fizikçi, menkul kıymetlerle ilgili tavsiyelerde bulunmak için kaos teorisini kullanmak için laboratuvarlarından ayrıldı, ancak ben henüz onlardan birini Mercedes’te görmedim. Görünüşe göre, teoriyi uygulamaya koymak için yapılacak çok iş var.

Deterministik kaos köpüren kaba sularda hüküm sürüyor

Deterministik kaos köpüren kaba sularda hüküm sürüyor.

Yazar Hakkında

Yazılar sayısı : 189

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *

11.788 Spam Comments Blocked so far by Spam Free Wordpress

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Üstüne gidin