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混沌科学的发展研究综述
作者：张 乐 孙宏文
来源：《中国集体经济》2009年第05期
摘要：混沌科学打破了各个学科之间的壁垒，如今已从单纯的理论转变成了一个新的文化隐喻。文章首先介绍了混沌学理论的概念、模式、发展历史，阐述了研究混沌学的重要意义，进而主要分析混沌学在计算机科学、生命科学、经济学、农学、工程学领域中的应用，及混沌科学在海洋科学应用中的展望，从而对混沌科学的研究有较全面的认知。 关键词：混沌：展望：综述
一、混沌的概念
混沌一般意指混乱、没有规律性的事物或现象，如缓缓上升的烟雾、风中飘动的旗帜、秋风中的落叶、小溪中的流水、公路上拥挤的车流、不断变化的股市行情等，都可以用混沌一词来描述。而科学家将混沌定义为貌似随机的事件背后却存在着内在的联系，如果一个系统的演变过程对初态非常敏感，人们就称其为混沌系统。混沌科学就是致力于发现这些背后隐藏的模式和细微的差别，研究混沌运动的一门新学科。系统的吸引子理论是混沌学的重要组成部分。简单的吸引子称为极限环，而具有无限层次自相似结构的吸引子则成为奇异吸引子，只要通过计算得知吸引子至少有一个正的李雅普诺夫指数，就可以肯定该吸引子是奇异的，从而断定运动是混沌的。混沌具有内随机性、非周期性和自身普适性。1980年由数学家曼德布罗(Mandelbrot)提出的分形几何学对混沌学的认知提供了工具，对混沌的发展起到了非常关键的推动作用。
二、混沌科学的发展
19世纪末，庞加莱认识到天体运动并非是一台可以透彻计算的机械钟，甚至在局限于保守性和确定论情况下亦如此。所有天体之间的因果相互作用，在其相互影响可以导致混沌轨迹的意义上，都是非线性的(如三体问题)，由此他建立了分叉学说。20世纪60年代初由著名数学家柯尔莫哥洛夫(A.N.Kolmogorov)、阿诺德(V.I.Amold)和莫泽(I.Moser)提出并证明了KAM定理。现代确定性混沌研究经历了3个主要阶段：一是从有序到混沌，研究混沌产生的机制和途径；二是混沌中的有序，研究混沌中的普适性及分形结构等；三是从混沌到有序，即混沌控
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