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L'effet de papillon

Le « effet de papillon », ou plus techniquement « la dépendance sensible à l'égard des conditions initiales », est l'essence du chaos. Ceci est illustré dans l'applet de accompagnement du Lorenz Attractor.

Et tandis que l'applet charge ..........

La démonstration montre à une représentation graphique de la variation de temps de trois variables X (t), Y (t) et Z (t), couplé par des équations non linéaires d'évolution. Pour les paramètres de défaut de l'applet une solution simple est montrée l'évolution d'un premier état (X0, Y0, Z0). Vous pouvez également commencer deux solutions courir simultanément des conditions initiales séparées près (dX0, dY0, dZ0) en plaçant n'importe lequel de dX0, dY0, dZ0 aux valeurs de non zéro (par exemple 0.01). Cette différence minuscule en conditions initiales devient amplifiée par l'évolution, jusqu'à ce que la trajectoire deux évoluent tout à fait séparément. L'amplification est exponentiel, la différence se développe très rapidement et après qu'étonnamment un à court terme les deux solutions se comporte tout à fait différemment. C'est une illustration de l'effet de papillon - l'idée dans la météorologie que s'agiter de l'aile d'un papillon créera une perturbation qui dans le mouvement chaotique de l'atmosphère deviendra amplifiée par la suite pour changer le mouvement atmosphérique à grande échelle, de sorte que le comportement à long terme devienne pour prévoir.

Le « effet de papillon » est souvent attribué à Lorenz. Dans un papier en 1963 donné à l'académie de New York des sciences il remarque :

Un météorologiste a remarqué que si la théorie étaient correcte, un aileron des ailes d'une mouette serait suffisant pour changer le cours du survivre à pour toujours.
Avant que de son entretien lors de la réunion du décembre 1972 de l'association américaine pour l'avancement de la Science à Washington, C.C que la mouette de mer s'était transformé en le papillon plus poétique - le titre de son was* d'entretien :
Prévisibilité : L'aileron des ailes d'un papillon au Brésil place-t-il outre d'une tornade dans le Texas ?
Dans l'applet nous voyons également une deuxième incarnation du papillon - la structure géométrique étonnante découverte par Lorenz dans ses simulations numériques de trois équations très simples qui portent maintenant son nom.

Instructions


* Comme cité dans le « chaos et la dynamique non-linéaire » par R.C.Hilborn (pression d'université d'Oxford, 1994). Cette information m'a été envoyée avec bonté par Corrie Modell.

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Last modified le mardi 27 février 2001

Croix de Michael