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3.2 カオス的挙動

カオス的挙動とは、入力値が少しでも異なると、 その振舞いが大きく変わることである。 例として、式(3.1)、 図 3.1 のような出力値がそのまま 次の入力値になるような系を考える。

  equation109

   figure113
図 3.1: カオス的挙動を与える入出力特性

   figure120
図 3.2: 初期値のわずかな違いで起こる系の挙動変化の様子

この式を用いて、実際に繰り返し計算をし、繰り返し回数 nn 回目の出力 tex2html_wrap_inline1159 の関係を調べると、図 3.2 のように複雑な振舞いをしている。 よってこの系は、カオスである。

また,この図の (a)、(b) ように初期値 tex2html_wrap_inline1161 をそれぞれ 0.300000, 0.300001 と、わずか百万分の一だけ異なっている値を使って計算し比較すると、 n が 15 以下ではほとんど同じ挙動であるが、 n が15以上では全く違った挙動となっている。 このようにカオスでは、初期値のわずかな誤差でも、 系の状態変化に大きな影響を 及ぼすことが示される。 このことからもカオスは、 不変の法則に支配される系にありながら法則性のない 予測不可能な非周期的振舞いということである。



Deguchi Toshinori
Mon Feb 19 18:58:08 JST 2001