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.

Tại sao lại phải đào cây phòng phong (một vị thuốc Đông y) vào mùa xuân?

Cây phòng phong là một loại thực vật dùng để làm thuốc, rễ của nó chính là phòng phong trong vị thuốc Đông y, có tác dụng ra mồ hôi, trừ gió, giảm...

Tại sao có một số cây ăn quả rụng lá một năm ra hoa hai lần?

Những cây ăn quả xanh quanh năm vùng nhiệt đới mà mọi người đều quen thuộc như đào hương, lựu, vải, một năm có thể ra hoa mấy lần. Nhưng những cây ăn...

Vì sao đường di chuyển của bão lại tuân theo một quy luật nhất định?

Sau mỗi lẩn liên tục nghe báo cáo vị trí trung tâm bão, bạn hãy đánh dấu vị trí của cơn bão trên bản đồ, bạn sẽ phát hiện ra rằng, tất cả mọi tuyến...

Mặt người trên sao Hoả: Vì sao mắt ta nhìn gà hoá cuốc?

Khả năng thu nhận các tín hiệu thị giác và lấp đẩy chúng vào những khoảng trống đã cho phép loài người xử lý thông tin nhanh chóng. Song điều này đôi...

Làm sao mà Acximet biết vương miện của vua có pha bạc?

Có một giai thoại rằng, thời Hy Lạp cổ đại, có một vị vua đã trao cho người thợ bạc của mình một ít vàng để anh ta làm vương miện...

Vì sao sau mỗi tiết học phải nghỉ 10 phút?

Như ta đã biết, đại não là "bộ tư lệnh" của cơ thể. Dưới sự chỉ huy của nó, tất cả hoạt động của con người đều diễn ra theo một trật tự nhất định.

Vì sao dùng máy tính điện tử lại có thể chứng minh được định lí toán học?

Vào năm 1976 từ trường đại học Ilinoi ở nước Mỹ đã truyền đi một nguồn tin làm kinh động mọi người. Hai nhà toán học Abel và Hakan đã chứng minh được...

Có phải máu chỉ là chất nước màu đỏ không?

Máu trong cơ thể màu đỏ tươi, mới nhìn giống như chất nước có thuốc nhuộm đỏ. Thực ra không phải như thế.

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...