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不可預測性
2009/01/24 12:14:36瀏覽1040|回應1|推薦3

時間是文學家和科學家難得的共同關心的永恆課題。

任何系統,只要其組成元素的特性或行為會隨著時間而改變的,就可以稱之為動態系統。詩是語言在時間中的流動形式;小說是事件在時間中的流動形式。所以詩是語言的動態系統;小說則是事件的動態系統。歷史更是政、經、文化等元素所組成的動態系統。在物理世界,時鐘的鐘擺、繞行地球軌道的人造衛星、從樹上掉下的蘋果都是動態系統。

二十世紀六Ο年代以前,科學家已經歸納出各種動態系統的行為,例如週期運動用來描述系統的狀態每經歷一段時間後會再度返回原來狀態的行為;還有讓系統趨於靜止死亡的衰退行為,或者導致系統崩潰瓦解的發散行為等等。

研究動態系統的目的,在於了解系統隨著時間變化的趨勢,掌握了這個趨勢進而形成模型,我們便可以利用這個模型來預測系統未來的變化:什麼時間系統會變成什麼形式或什麼狀態?一個從地面拋射出去的物體,如果知道它的拋射速度和角度,根據簡單的力學原理,我們就可以預測它將在何時掉落何處。這是一個決定論(deterministic)系統,我們所根據的是一個決定論的動態方程式,決定這個系統的行為是拋射角度、速度等元素。生成這些行為規律的決定論系統,科學家總是很有信心的掌握它,不論是預測或控制的應用。

另外有一種系統曾經讓決定論的科學家束手無策的,是行為毫無規律的動態系統,我們稱之為隨機(stochastic)系統。賭場裡的輪盤系統或是地震的發生機制都被視為隨機系統。對於這類動態系統,我們無法找到一個決定論的模型去預測它的行為。雖然有人宣稱可以預測地震,但只要無法精確指出在哪一個時刻,哪一個位置和深度會發生多大規模的地震,就不能被接受為科學意義上的地震預測。面對隨機系統,可以運用機率和統計的方法去執行某種程度的預測,例如藉此獲得一個事件發生或不發生的機率。儘管無法如同決定論系統一樣讓人掌握精確的預測結果,但機率值至少提供我們進行理性決策時信心的支撐。

決定論系統/隨機系統,就像世界上無數並存的二元對立結構一樣,同時主宰了我們所理解的世界的運作。透過對時間的感知,也透過對動態系統的預測和控制,使得我們不同於其他生物的反射式行為,可以了解到自身與環境的互動和因果,也可以因預知環境變遷而提前因應。

絕大多數人相信時間恆定而平順流動的形式,相信歷史的規律,相信基於相同因果關係的事件有其重現性,就如同相信日升日落、四季交替一般。時間承載了各種重現的事件,減輕了我們對未知的焦慮和畏懼。然而敏感的小說家卻能在時間中看到錯置、在因果中看到意外、在重現中看到差異。六Ο年代後期,敏感的物理學家也發現了有些決定論系統並不是總會產生決定論的行為,也就是說,在某些情況下,系統的演變是無法預測的。這些系統本質上是決定論系統,但有時又如同隨機系統一樣難以預測。

這是科學史上從未被明確探索過的系統概念。這類系統後來被稱為混沌系統。從這裡,科學家再度由化約世界向真實世界跨出一步。在真實世界裡,股市、氣象、生態、經濟系統無一不是呈現混沌系統的特性。這些系統,我們從決定論出發,看似規律可以掌握,隨著時間進展,卻總是跳脫規律,變得無法預測;一個系統,兩個極細微差異的出發點,其隨著時間的發展軌跡卻迅速變得南轅北轍,這就是有名的「蝴蝶效應」的說法的來源。

混沌系統與決定論系統或者隨機系統都不相同,它總是有跡可循,但又無法預測。它有週期,但從來不是一模一樣的反復。它對初始條件極度敏感,所以「差之毫釐,失之千里」。近時間尺度的觀察它,似乎是決定論系統,長時間距離的觀察它,卻又有如隨機系統。它不屬於兩者其中一種,也不是兩者的綜合體。近四十年來蓬勃發展的混沌理論為我們帶來重新認識世界的新視野。

面對混沌系統,儘管我們仍然可以如同往常採信化約的決定論預測模型來輔助我們進行決策,例如根據股市當日交易趨勢來決定隔天是否買進股票;根據氣象預報來決定明天是否外出旅遊。或者根據極端化約的命理、風水預測來決定婚姻、購屋。我們可以生活在一個自己構築的決定論的世界,而無視於其他,並且覺得安心滿足。

但是,世界是以它自己、而不是以我們所期待的方式在運轉。一個身手矯捷、勤奮、熟知魚群生態的漁夫,根據世世代代祖先所傳承的經驗和技能,他所擁有的是一個堅實可靠的決定論模型。但是當環境劇變、海洋魚源枯竭,決定論的預測不再有效時,他該如何面對?

仿效他人的學習經驗、複製他人的發展模式,即使短期呈現相同的行為曲線,但是長期而言仍將產生極大的差異。因為真實世界中,沒有兩件完全相同的事物,沒有兩個完全相同的系統狀態,面對混沌系統時,就算初始條件的微小差異都將導致快速擴大的分歧演化。所以我們會很快的發現無法用預期的決定論行為來預測未來。

ㄧ切似乎變得難以掌控,混沌系統的長期不可預測性使我們感到焦慮困惑,但也為我們保留了一個介於人類理性和想像邊緣的未知空間。那也是生命力和人性面得以展現的地方。

未來的機會,勢將留給那些充分準備適應變遷的人,那些面對未知卻依然具有勇氣和探索熱情的人。

( 創作散文 )
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引用
引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=jeanjackque&aid=2580271

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M&M
果真是不可預測
2009/03/06 10:32

我只不過在Google上鍵入"不可預測性", 接著就被帶到這裡來了, 這裡可真是個寶庫啊~

期待與版主有更多的交流!!