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.

Âm thanh truyền trong môi trường nào thì nhanh hơn?

Bình thường khi chúng ta nói chuyện, tiếng nói được truyền trong không khí. Nhưng, âm thanh còn có thể truyền trong chất rắn và chất lỏng. Vậy âm thanh truyền trong môi trường nào sẽ nhanh hơn?

Làm thế nào để xử lý mối quan hệ giữa kiến trúc hiện đại và giao thông?

Tính khoa học của việc quy hoạch thành phố hiện đại không thể tách rời sự phối trí hợp lý giữa công trình kiến trúc và đường sá giao thông, đồng thời...

Vì sao các hằng tinh phát sáng?

Nhiệt độ bề mặt các hằng tinh đạt đến hàng ngàn, thậm chí hàng vạn oC, nên chúng có thể phát ra các loại sóng điện từ bao gồm cả ánh sáng thấy được....

Tại sao lạc mốc hoặc nảy mầm thì không thể ăn được?

Vào mùa mưa, chúng ta thường phát hiện rất nhiều hạt lạc lên một lớp mốc xám đen. Lạc mốc thì có thể ăn được không? Nói chung không nên ăn lạc mốc.

Mùi hôi của động vật có tác dụng gì?

Trong lịch sử tiến hoá mấy tỉ năm của sinh vật, giới động vật không chỉ phát triển thành hàng vạn những loại khác nhau, mà còn hình thành nên các kết cấu tổ chức khác nhau, khả năng khác nhau.

Vì sao có lúc chúng ta chỉ cần số có giá trị gần đúng?

Nếu có người hỏi bạn “năm nay bạn bao nhiêu tuổi”. Bạn trả lời “tôi 15 tuổi”.

Vì sao lại có sương mù?

Sương mù là hiện tượng hơi nước trong khí quyển ngưng kết lại thành những hạt nước rất nhỏ lơ lửng trong không khí và làm giảm tầm nhìn của chúng ta. Sương mù và mù đều là hiện tương khí tượng nguy hiểm...

Vì sao không khí lạnh có lúc đi xuống phía Nam, có lúc lại trở rét đậm, rét hại?

Ngày đông, khi bạn bật rađiô lên thường được nghe dự báo thời tiết của đài phát thanh khí tượng: Một bộ phận không khí lạnh từ phía bắc đang tràn...

Thế nào là định lí lớn Ferma?

Chúng ta đều biết phương trình x2 + y2 = z2có vô số nghiệm khác không.