Vì sao phương pháp thay thế dần lại cho một con số có tính ngẫu nhiên?

Hình vẽ ở bên dưới là một hàm bậc hai y = ax(1 - x); 0 < x <1, a là một tham số. Với x = 1/2ta nhận được cực trị của đường parabon. Với mỗi giá trị 0 < x < 1, ta sẽ nhận được một điểm y duy nhất trên đường parabon. Với một số x0 0 < x0 < 1 ta nhận được số y0. Lại đem thay y0 vào hàm bậc hai ta được giá trị mới y1. Lại đem y1 thay vào hàm, ta lại được y2, lại tiếp tục đưa y2 vào thay... ta sẽ thu được dãy số y0, y1, y2....quá trình này trong toán học gọi là phương pháp thay dần.

Xuất phát từ hàm bậc hai, ta chọn số x0 bất kì (0 < x0 < 1) làm giá trị thay thế ban đầu, với các tham số a khác nhau, ta sẽ nhận được các kết quả đáng chú ý.

Khi chọn a = 2 và x0 = 0,2 tiến hành việc thay thế dần, ta sẽ nhận được dãy số yi là 0,18; 0,2952; 0,4161140; 0,485926; 0,499604; 0,50000. Cuối cùng dãy số sẽ dừng lại ở con số 0,50000.

Khi a = 3,2 và chọn giá trị ban đầu là, x0 = 0,2 ta sẽ nhận được dãy số: 0,512; 0,799539; 0,512840; 0,7994690; 0,530190; 0,7994580; 0,5130400; 0,7994560; 0,51304403; 0,7994560; 0,5130440; 0,7994560; 0,5130440..., dãy trị số thay thế dần cuối cùng sẽ dừng lại ở hai số: 0,7884560 và 0,5130440 chúng sẽ thay phiên nhau xuất hiện.

Với a = 3,5 và giá trị ban đầu x0 = 0,2 tiến hành thay thế dần đến 30 lần cuối cùng xuất hiện các số 0,3828200; 0,8269410; 0,500840; 0,8749970, từ đó 4 số này thay nhau xuất hiện. Khi cho a tăng dần thì cuối cùng sẽ xuất hiện 8 số thay nhau xuất hiện khi tiến hành cuộc thay dần tiếp tục,...rồi lại xuất hiện 16 số thay nhau xuất hiện...

Nhưng khi cho a tăng đến a > 3,57 ví dụ a = 3,58 thì dãy số do kết quả các thay thế dần là: 0,572800; 0,8760270; 0,388020; 0,8507340; 0,4546100; 0,8876240; 0,3570966; 0,8218190; 0,5240630; 0,892927; 0,3422780; 0,8059430... và hiện tượng quy luật mất hẳn, người ta không nhận được bất kì giá trị nào được lặp lại, không hề có tính quy luật, trái lại các số xuất hiện đều có tính ngẫu nhiên. Các bạn thử tiếp tục thay thế sẽ thấy.

Xuất phát từ một hàm bậc hai, chọn các tham số a và tiến hành phép thay thế dần ta sẽ nhận được dãy số không lường trước được, làm mọi người khó tin nhưng đó là sự thực có thể kiểm nghiệm bằng máy tính. Đó là một đặc tính cố hữu của các hệ phi tuyến, được gọi là tính ngẫu nhiên nội tại. Tính ngẫu nhiên nội tại là đặc trưng của một ngành khoa học mới: lí luận về trạng thái hỗn độn.

Tính xác định có bao hàm tính ngẫu nhiên. Ở đây xuất hiện quy luật thống nhất giữa các mặt đối lập. Do phép thay thế dần có bao hàm các sự kiện ngoài sự tiên liệu. Sự xuất hiện các số ngẫu nhiên giúp người ta nhận thức sâu hơn về tự nhiên.

Ai có thể đi trên than hồng?

Bạn có thể vào phòng tắm hơi ở nhiệt độ 90 độ trong vòng mười phút nhưng lại không chịu được khi nhúng tay vào nước nóng hay kim loại ở nhiệt độ ấy....

Vì sao khi no thì dù thức ăn ngon mấy cũng không cảm thấy thèm?

Trong não người có 2 trung khu thần kinh khống chế hành vi thèm ăn, tạm gọi là trung khu thèm ăn và trung khu no. Khi bụng đói, trung khu thèm ăn hưng...

Vì sao phải khai phá nguồn năng lượng mới?

Nguồn năng lượng mới là một khái niệm tương đối, tức là nguồn năng lượng tương đối mà chúng ta đã quen biết. Khai phá nguồn năng lượng mới là xuất...

Máy tính trên mạng được đặt tên như thế nào?

Trong thành phố chúng ta, mỗi một đơn vị, mỗi một nhà đều có một địa chỉ, chẳng hạn phòng bao nhiêu, nhà số mấy, đường nào. Địa chỉ như vậy là duy...

Vì sao việc thường xuyên thở bằng miệng không tốt cho sức khỏe?

Hằng ngày, ta thở liên tục để hít khí ôxy và bài tiết khí CO2. Quá trình trao đổi khí giữa cơ thể và môi trường gọi là thở.

Công thức Luan vũ trụ là gì?

Vũ trụ mênh mông bao la. Ngoài Trái Đất ra trên những tinh cầu khác còn có thể ẩn dấu người ngoài hành tinh - sinh vật có trí tuệ cao cấp không? Năm...

Đường sắt một ray có những ưu điểm độc đáo nào?

Nói đến đường sắt, chắc chắn bạn sẽ nghĩ đến hai đường ray chạy thẳng tít về phương xa. Nhưng bạn đã thấy đường sắt một ray chưa? Đoàn tàu chạy trên...

Vì sao khi ngủ phải chú ý tư thế nằm?

Ngủ là phương thức nghỉ ngơi quan trọng nhất của cơ thể. Chất lượng ngủ quan hệ đến hiệu suất học tập và làm việc ban ngày.

Nguyên liệu nào tốt nhất để chế tạo chao đèn bàn?

Chao đèn bàn giúp cho tia sáng của bóng đèn phát tán ra xung quanh được tái phân phối lại, tránh ánh sáng từ sợi tóc bóng đèn làm lóa mắt người sử dụng.