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| [[File:Logistic_map_animation.gif|400px|thumb|center|图1]] | | [[File:Logistic_map_animation.gif|400px|thumb|center|图1]] |
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− | 首先,让我们用一系列数值试验的方法来探讨这个迭代方程。如果使用数学软件,我们只要用两句话就能实现这个迭代:
| + | 首先,可以用一系列数值试验的方法来探讨这个迭代方程。如果使用数学软件,只需要用两句话就能实现这个迭代: |
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| μ=0.9;x0=0.1; | | μ=0.9;x0=0.1; |
| NestList[μ # (1 - #) &, x0, 100] | | NestList[μ # (1 - #) &, x0, 100] |
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− | 我们观察到,无论系统从何初值开始,也无论<math>\mu</math>取什么值,系统最终都会渐进地趋近于0。因此,当0<<math>\mu</math><1时,系统的极限行为趋于0这个固定值。
| + | 可以观察到无论系统从何初值开始,也无论<math>\mu</math>取什么值,系统最终都会渐进地趋近于0。因此,当0<<math>\mu</math><1时,系统的极限行为趋于0这个固定值。 |
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| 也就是说,当0<<math>\mu</math><1时,种群最终会灭亡,不论初始种群数有多大。 | | 也就是说,当0<<math>\mu</math><1时,种群最终会灭亡,不论初始种群数有多大。 |
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| [[File:Mu03.png|400px|thumb|center|图4]] | | [[File:Mu03.png|400px|thumb|center|图4]] |
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− | 图4左图中我们看到,当<math>\mu</math>为3.2的时候,图形呈现锯齿状,表明<math>x(t)</math>在两个值之间:0.5和0.8上下徘徊。虽然从不同的初始值开始(蓝线和紫线),系统演化的轨迹并不一样,但是它们的终值却始终是0.5和0.8。
| + | 在左图4中,当<math>\mu</math>为3.2的时候,图形呈现锯齿状,表明<math>x(t)</math>在两个值之间:0.5和0.8上下徘徊。虽然从不同的初始值开始(蓝线和紫线),系统演化的轨迹并不一样,但是它们的终值却始终是0.5和0.8。 |
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− | 直到大概3.6的时候,周期长度趋向于无穷大,此时,系统开始了混沌状态。我们看到,随着系统的演化,<math>x(t)</math>的值会一直在0.3到0.9之间徘徊,没有固定的周期,而且行为很随机。不同的初始状态演化的轨迹也不重合。我们可以统计不同时刻的<math>x(t)</math>值在区间[0.3,0.9]之上的统计分布,如下所示: | + | 直到大概3.6的时候,周期长度趋向于无穷大,此时,系统开始了混沌状态。我们看到,随着系统的演化,<math>x(t)</math>的值会一直在0.3到0.9之间徘徊,没有固定的周期,而且行为很随机。不同的初始状态演化的轨迹也不重合。可以统计不同时刻的<math>x(t)</math>值在区间[0.3,0.9]之上的统计分布,如下所示: |
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| [[File:Mu06.png|400px|thumb|center|图6]] | | [[File:Mu06.png|400px|thumb|center|图6]] |
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− | 图6中所示为一次模拟试验运行了20000个周期,<math>x(t)</math>在这不同时刻的值在[0,1]区间上的累计分布图。图形中的平台部分表示取值概率基本为0。也就是说<math>x(t)</math>的取值基本集中在0.3~0.6和0.8~0.9这两个区间里。而往右上按照直线倾斜的部分表示<math>x(t)</math>在该区间近似呈现均匀分布。由此可见,这个时候迭代系统表现出随机性,然而整个迭代方程都是确定性的,因此,我们说产生了确定性的混沌。 | + | 图6中所示为一次模拟试验运行了20000个周期,<math>x(t)</math>在这不同时刻的值在[0,1]区间上的累计分布图。图形中的平台部分表示取值概率基本为0。也就是说<math>x(t)</math>的取值基本集中在0.3~0.6和0.8~0.9这两个区间里。而往右上按照直线倾斜的部分表示<math>x(t)</math>在该区间近似呈现均匀分布。由此可见,这个时候迭代系统表现出随机性,然而整个迭代方程都是确定性的,因此认为产生了确定性的混沌。 |
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