迭代運算對涌現(xiàn)現(xiàn)象的變量影響作用

1、迭代運算對涌現(xiàn)現(xiàn)象的變量影響作用迭代運算對涌現(xiàn)現(xiàn)象的變量影響作用邊尚澤摘要在科學的研究過程中，人們在許許多多的領(lǐng)域中都觀察到了一種奇特的現(xiàn)象：涌現(xiàn)。所謂涌現(xiàn)，就是指由一些簡單部分組成的整體系統(tǒng)表現(xiàn)出了超乎想象的復雜性。比如，簡簡單單的沙粒組合成的沙丘，可以有十分夸張的起伏變化，行動簡單的螞蟻組成的蟻群可以以幾乎最優(yōu)的辦法捕食，搭建巢穴。本文研究復雜系統(tǒng)的涌現(xiàn)現(xiàn)象，不僅可以解決人們的好奇，對于天氣預測，金融市場的走向甚至是生命的起源等問題

2、都可以給出有效的回答。【關(guān)鍵詞】迭代運算涌現(xiàn)現(xiàn)象變量1涌現(xiàn)現(xiàn)象的原因涌現(xiàn)現(xiàn)象的內(nèi)在原因就是系統(tǒng)內(nèi)部的自我反饋。具體而言，就是系統(tǒng)自身在前一狀態(tài)的一些參數(shù)，可以影響到后一狀態(tài)的參數(shù)變化。筆者的觀點，之所以能產(chǎn)生這種影響作用的原因主要有兩個：（1）疊加運算可以出現(xiàn)指數(shù)爆炸現(xiàn)象，使得一些參數(shù)可以在極少的幾次迭代運算中對整體數(shù)據(jù)產(chǎn)生巨大的影響。（2）在一些特定情況，簡單部分特定組合后可以形成一個相對穩(wěn)定，稍顯復雜的小體系，多個小體系又形成了一個

3、更為復雜的二級體系，層層迭代后最終變成了一個龐雜的完整體系。而如果只是簡簡單單地去看初始的極簡個體和最終的龐雜體系，大約所有的人都會對涌現(xiàn)現(xiàn)象的出現(xiàn)感到奇怪。2迭代運算對涌現(xiàn)現(xiàn)象的變量影響可同時直觀體現(xiàn)三個變量的三維坐標系來觀察，才可以看到它富有規(guī)則和紀律性的一面。從另一個角度而言任何一個自身影響的變化體系都會因為迭代而變得極度敏感且變化多端。也許一個神經(jīng)系統(tǒng)的對外界變化的極度敏感在一定程度上也是由此而產(chǎn)生的，我們對顏色，音色的細微變化

4、的感知很可能就是因此而出現(xiàn)的。而在明顯使用數(shù)學工具的領(lǐng)域里，如果能從預定的迭代次數(shù)出發(fā)，直接去推導末態(tài)和初態(tài)的關(guān)系，也許可以幫助我們避開很多因為涌現(xiàn)而出現(xiàn)的麻煩。對于簡單個體出現(xiàn)小整體系統(tǒng)，小系統(tǒng)再組合催生二級系統(tǒng)，多次變化后出現(xiàn)龐雜系統(tǒng)這一觀點，并非空穴來風。從一個最簡單的角度出發(fā)，分形：從十公里，公里，十米，厘米這些角度去看海岸線，得到的圖形都是十分相似的，這種現(xiàn)象就是分形。我們知道一個單純的細胞不可能完成打籃球，交流等工作，但由細

5、胞組成的人體甚至可以完成比這要麻煩，困難的多的工作。我們之所以可以做到這些，正式因為簡單的細胞們組成了組織，而組織這一整體擁有了單個細胞不具有但又完全沒有的功能。比如單個表皮細胞是無法起到任何保護作用的，但多個表皮細胞組合到一起就可以形成一塊表皮組織從而起到一定的保護效果。而表皮組織在和其他組織結(jié)合在一起時就可以形成一小塊皮膚，完成散熱，排汗，感受等多重功能。值得注意的是，在形成二級系統(tǒng)時就已經(jīng)擁有了很多單個細胞所沒有的功能了。而多塊皮