fbpx
วิกิพีเดีย

ทฤษฎีความอลวน

ทฤษฎีความอลวน (อังกฤษ: Chaos theory) เป็นทฤษฎีที่อธิบายถึงลักษณะพฤติกรรมของระบบพลวัต (คือ ระบบที่มีการเปลี่ยนแปลง เช่น เปลี่ยนแปลงตามเวลาที่เปลี่ยนไป) โดยลักษณะการเปลี่ยนแปลงของระบบที่เรียกว่าเคออสนี้ จะมีลักษณะที่ปั่นป่วนจนดูคล้ายว่า การเปลี่ยนแปลงนั้นเป็นแบบสุ่มหรือไร้ระเบียบ (random/stochastic) แต่จริง ๆ แล้ว ระบบเคออสนี้เป็นระบบแบบไม่สุ่ม หรือระบบที่มีระเบียบ (deterministic)

ในทางคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ คำจำกัดความของระบบเคออส คือ ระบบไม่เชิงเส้น (nonlinear system) ประเภทหนึ่ง ที่มีความไวต่อสภาวะเริ่มต้น กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ถ้าระบบ 2 ระบบนั้นเริ่มต้นจากสภาวะที่แตกต่างกันเพียงเล็กน้อย คือเกือบจะเหมือนกันทุกประการ เมื่อระบบได้มีการเปลี่ยนไปสักระยะหนึ่ง สภาวะของระบบทั้งสองที่เราสังเกตได้เมื่อเวลาผ่านไปจะแตกต่างกันอย่างสังเกตเห็นได้ชัด

เรามักจะได้ยินคำพูดที่นิยมพูดกันอย่างกว้างขวางที่ว่า "เด็ดดอกไม้สะเทือนถึงดวงดาว" หรือ "ผีเสื้อขยับปีกทำให้เกิดพายุ" (จาก "butterfly effect") ซึ่งมีคนจำนวนไม่น้อยที่ตีความคำพูดนี้ในลักษณะของขนาดความรุนแรงของผลลัพธ์เท่านั้น ระบบเคออสนั้นไม่จำเป็นจะต้องแตกต่างกันในแง่ของ ขนาด ของผลลัพธ์เสมอไป แต่อาจแตกต่างกันในแง่ของ พฤติกรรม การเปลี่ยนแปลงก็ได้ จากตัวอย่างข้างต้น การเปลี่ยนแปลงของระบบทั้งสองนั้นจะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันมากในขณะเริ่มต้น เมื่อเวลาผ่านไป การเปลี่ยนแปลงนั้นแทบจะเรียกได้ว่าไม่มีอะไรที่เหมือนกันเลย

ประวัติ

จุดเริ่มต้นของทฤษฎีความอลวนนี้ สามารถสืบย้อนกลับไปได้ถึงในช่วงปี พ.ศ. 2443 (ค.ศ. 1900) จากการศึกษาปัญหาวงโคจรของวัตถุสามชิ้นในสนามแรงดึงดูดระหว่างกัน ซึ่งมีชื่อเรียกเป็นทางการว่า ปัญหาสามวัตถุ โดย อองรี ปวงกาเร ซึ่งได้ค้นพบว่า วงโคจรที่ศึกษานั้นอาจจะมีลักษณะที่ไม่ได้เป็นวงรอบ (periodic) คือไม่ได้มีทางวิ่งซ้ำเป็นวงรอบ ยิ่งไปกว่านั้น วงโคจรนั้นก็ไม่ได้ขยายวงออกไปเรื่อย ๆ หรือมีลักษณะที่ลู่เข้าหาจุดใด ๆ ต่อมาได้มีการศึกษาถึงปัญหาสมการเชิงอนุพันธ์ไม่เป็นเชิงเส้นที่เกี่ยวข้อง โดยที่ เบอร์คอฟ (G.D. Birkhoff) นั้นศึกษาปัญหาสามวัตถุ คอลโมโกรอฟ ศึกษาปัญหาความปั่นป่วน (หรือ เทอร์บิวเลนซ์) และปัญหาเกี่ยวกับดาราศาสตร์. ส่วน คาร์ทไรท์ (M.L. Cartwright) และ ลิตเติลวูด (J.E. Littlewood) นั้นศึกษาปัญหาทางวิศวกรรมการสื่อสารด้วยคลื่นวิทยุ สเมล (Stephen Smale) นั้นอาจเป็นนักคณิตศาสตร์คนแรก ที่ทำการศึกษาถึงปัญหาทางด้านพลศาสตร์ของระบบไม่เป็นเชิงเส้น ถึงแม้ว่าความอลวนของเส้นทางโคจรของดาว นั้นยังไม่ได้มีการทำการสังเกตบันทึกแต่อย่างใด แต่ก็ได้มีการสังเกตพบ พฤติกรรมความอลวนในความปั่นป่วนของการเคลื่อนที่ของของไหล และ ในการออสซิลเลท แบบไม่เป็นวงรอบของวงจรวิทยุ ซึ่งไม่มีทฤษฎีใดในขณะนั้นสามารถอธิบายพฤติกรรมเหล่านี้ได้

ความตื่นตัวในการพัฒนาทฤษฎีความอลวนนี้ เกิดขึ้นในช่วงกลางของศตวรรษที่ 20 เมื่อเป็นที่ประจักษ์ว่า ทฤษฎีของระบบเชิงเส้นนั้นไม่สามารถใช้อธิบายพฤติกรรมบางอย่าง แม้กระทั่งพฤติกรรมของระบบที่ไม่ซับซ้อนอย่าง แมพลอจิสติก (Logistic map) อีกปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลให้พัฒนาการของทฤษฎีความอลวนเป็นไปอย่างรวดเร็วก็คือ คอมพิวเตอร์ การคำนวณในทฤษฎีความอลวนนั้น โดยส่วนใหญ่จะมีลักษณะที่เป็นการคำนวณค่าแบบซ้ำ ๆ จากสูตรคณิตศาสตร์ และสามารถใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เอ็ดเวิร์ด ลอเรนซ์ (Edward Lorenz) เป็นผู้ริเริ่มบุกเบิกทฤษฎีความอลวน เขาได้สังเกตพฤติกรรมความอลวน ในขณะทำการทดลองทางด้านการพยากรณ์อากาศ ในปี ค.ศ. 1961 ลอเรนซ์ใช้คอมพิวเตอร์ซิมูเลชันแบบจำลองสภาพอากาศ ซึ่งในการคำนวณครั้งถัดมาเขาไม่ต้องการเริ่มซิมูเลชันจากจุดเริ่มต้นใหม่ เพื่อประหยัดเวลาในการคำนวณ เขาจึงใช้ข้อมูลในการคำนวณก่อนหน้านี้เพื่อเป็นค่าเริ่มต้น ปรากฏว่าค่าที่คำนวณได้มีความแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เขาพบว่าสาเหตุเกิดจากการปัดเศษ ของค่าที่พิมพ์ออกมา จากค่าที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีค่าน้อยมาก แต่สามารถนำไปสู่ความแตกต่างอย่างมากมาย เรียกว่า ไวต่อสภาวะเริ่มต้น

คำ "butterfly effect" ซึ่งเป็นคำที่นิยมใช้เมื่อกล่าวถึงทฤษฎีความอลวน นั้นมีที่มาไม่ชัดเจน เริ่มปรากฏแพร่หลายหลังจากการบรรยายของ ลอเรนซ์ ในปี ค.ศ. 1972 ภายใต้ชื่อหัวข้อ "Does the Flap of a Butterfly's Wings in Brazil Set Off a Tornado in Texas?" นอกจากนี้แล้วยังอาจมีส่วนมาจาก รูปแนวโคจรของตัวดึงดูดลอเรนซ์ (ดังรูปด้านขวามือ) ที่มีรูปร่างคล้ายผีเสื้อ ซึ่งเขาได้ตีพิมพ์ในบทความวิชาการก่อนหน้านี้

ส่วนคำ "chaos" (เค-ออส) บัญญัติขึ้นโดย นักคณิตศาสตร์ประยุกต์ เจมส์ เอ ยอร์ค (James A. Yorke)

อ้างอิง

  1. ศัพท์บัญญัติ ราชบัณฑิตยสถาน
  2. Lorenz, Edward N., The Essense of Chaos, The University of Washington Press 1993
  • บัญชา ธนบุญสมบัติ. กฎพิสดาร ปรากฏการณ์พิศวง. พิมพ์ครั้งที่ 3. กรุงเทพฯ : สารคดี, 2551. หน้า 63–77. ISBN 978-974-484-155-1

ดูเพิ่ม

แหล่งข้อมูลอื่น

  • ทฤษฎีความโกลาหล โดย สมเกียรติ ตั้งกิจวานิชย์

ทฤษฎ, ความอลวน, งก, ามภาษา, ในบทความน, ไว, ให, านและผ, วมแก, ไขบทความศ, กษาเพ, มเต, มโดยสะดวก, เน, องจากว, เด, ยภาษาไทยย, งไม, บทความด, งกล, าว, กระน, ควรร, บสร, างเป, นบทความโดยเร, วท, งกฤษ, chaos, theory, เป, นทฤษฎ, อธ, บายถ, งล, กษณะพฤต, กรรมของระบบพลว, ระบ. lingkkhamphasa inbthkhwamni miiwihphuxanaelaphurwmaekikhbthkhwamsuksaephimetimodysadwk enuxngcakwikiphiediyphasaithyyngimmibthkhwamdngklaw krann khwrribsrangepnbthkhwamodyerwthisudthvsdikhwamxlwn 1 xngkvs Chaos theory epnthvsdithixthibaythunglksnaphvtikrrmkhxngrabbphlwt khux rabbthimikarepliynaeplng echn epliynaeplngtamewlathiepliynip odylksnakarepliynaeplngkhxngrabbthieriykwaekhxxsni camilksnathipnpwncndukhlaywa karepliynaeplngnnepnaebbsumhruxirraebiyb random stochastic aetcring aelw rabbekhxxsniepnrabbaebbimsum hruxrabbthimiraebiyb deterministic inthangkhnitsastraelafisiks khacakdkhwamkhxngrabbekhxxs khux rabbimechingesn nonlinear system praephthhnung thimikhwamiwtxsphawaerimtn klawxiknyhnungkhux tharabb 2 rabbnnerimtncaksphawathiaetktangknephiyngelknxy khuxekuxbcaehmuxnknthukprakar emuxrabbidmikarepliynipskrayahnung sphawakhxngrabbthngsxngthierasngektidemuxewlaphanipcaaetktangknxyangsngektehnidchderamkcaidyinkhaphudthiniymphudknxyangkwangkhwangthiwa edddxkimsaethuxnthungdwngdaw hrux phiesuxkhybpikthaihekidphayu cak butterfly effect sungmikhncanwnimnxythitikhwamkhaphudniinlksnakhxngkhnadkhwamrunaerngkhxngphllphthethann rabbekhxxsnnimcaepncatxngaetktangkninaengkhxng khnad khxngphllphthesmxip aetxacaetktangkninaengkhxng phvtikrrm karepliynaeplngkid caktwxyangkhangtn karepliynaeplngkhxngrabbthngsxngnncamilksnathikhlaykhlungknmakinkhnaerimtn emuxewlaphanip karepliynaeplngnnaethbcaeriykidwaimmixairthiehmuxnknely enuxha 1 prawti 2 xangxing 3 duephim 4 aehlngkhxmulxunprawti aekikhcuderimtnkhxngthvsdikhwamxlwnni samarthsubyxnklbipidthunginchwngpi ph s 2443 kh s 1900 cakkarsuksapyhawngokhcrkhxngwtthusamchininsnamaerngdungdudrahwangkn sungmichuxeriykepnthangkarwa pyhasamwtthu ody xxngri pwngkaer sungidkhnphbwa wngokhcrthisuksannxaccamilksnathiimidepnwngrxb periodic khuximidmithangwingsaepnwngrxb yingipkwann wngokhcrnnkimidkhyaywngxxkiperuxy hruxmilksnathiluekhahacudid txmaidmikarsuksathungpyhasmkarechingxnuphnthimepnechingesnthiekiywkhxng odythi ebxrkhxf G D Birkhoff nnsuksapyhasamwtthu khxlomokrxf suksapyhakhwampnpwn hrux ethxrbiwelns aelapyhaekiywkbdarasastr swn kharthirth M L Cartwright aela litetilwud J E Littlewood nnsuksapyhathangwiswkrrmkarsuxsardwykhlunwithyu seml Stephen Smale nnxacepnnkkhnitsastrkhnaerk thithakarsuksathungpyhathangdanphlsastrkhxngrabbimepnechingesn thungaemwakhwamxlwnkhxngesnthangokhcrkhxngdaw nnyngimidmikarthakarsngektbnthukaetxyangid aetkidmikarsngektphb phvtikrrmkhwamxlwninkhwampnpwnkhxngkarekhluxnthikhxngkhxngihl aela inkarxxssilelth aebbimepnwngrxbkhxngwngcrwithyu sungimmithvsdiidinkhnannsamarthxthibayphvtikrrmehlaniidkhwamtuntwinkarphthnathvsdikhwamxlwnni ekidkhuninchwngklangkhxngstwrrsthi 20 emuxepnthiprackswa thvsdikhxngrabbechingesnnnimsamarthichxthibayphvtikrrmbangxyang aemkrathngphvtikrrmkhxngrabbthiimsbsxnxyang aemphlxcistik Logistic map xikpccyhnungthisngphlihphthnakarkhxngthvsdikhwamxlwnepnipxyangrwderwkkhux khxmphiwetxr karkhanwninthvsdikhwamxlwnnn odyswnihycamilksnathiepnkarkhanwnkhaaebbsa caksutrkhnitsastr aelasamarthichkhxmphiwetxrchwyinkarkhanwnidxyangmiprasiththiphaph exdewird lxerns Edward Lorenz epnphurierimbukebikthvsdikhwamxlwn ekhaidsngektphvtikrrmkhwamxlwn inkhnathakarthdlxngthangdankarphyakrnxakas inpi kh s 1961 lxernsichkhxmphiwetxrsimuelchnaebbcalxngsphaphxakas sunginkarkhanwnkhrngthdmaekhaimtxngkarerimsimuelchncakcuderimtnihm ephuxprahydewlainkarkhanwn ekhacungichkhxmulinkarkhanwnkxnhnaniephuxepnkhaerimtn praktwakhathikhanwnidmikhwamaetktangipcakedimxyangsineching ekhaphbwasaehtuekidcakkarpdess khxngkhathiphimphxxkma cakkhathiichinkhxmphiwetxr sungmikhanxymak aetsamarthnaipsukhwamaetktangxyangmakmay eriykwa iwtxsphawaerimtnkha butterfly effect sungepnkhathiniymichemuxklawthungthvsdikhwamxlwn nnmithimaimchdecn erimpraktaephrhlayhlngcakkarbrryaykhxng lxerns inpi kh s 1972 phayitchuxhwkhx Does the Flap of a Butterfly s Wings in Brazil Set Off a Tornado in Texas nxkcakniaelwyngxacmiswnmacak rupaenwokhcrkhxngtwdungdudlxerns 2 dngrupdankhwamux thimiruprangkhlayphiesux sungekhaidtiphimphinbthkhwamwichakarkxnhnaniswnkha chaos ekh xxs byytikhunody nkkhnitsastrprayukt ecms ex yxrkh James A Yorke xangxing aekikh sphthbyyti rachbnthitysthan Lorenz Edward N The Essense of Chaos The University of Washington Press 1993 bycha thnbuysmbti kdphisdar praktkarnphiswng phimphkhrngthi 3 krungethph sarkhdi 2551 hna 63 77 ISBN 978 974 484 155 1duephim aekikhaefrkthlaehlngkhxmulxun aekikhthvsdikhwamoklahl ody smekiyrti tngkicwanichyekhathungcak https th wikipedia org w index php title thvsdikhwamxlwn amp oldid 8587029, wikipedia, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด,

บทความ

, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม