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混沌理论在股市的运用论文(混沌理论股票顶底预测)

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  • 2023-04-11
  • 35
  • 更新:2023-04-11 03:50:49

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混沌理论产生的背景,基本概念,以及举例说明其主要应用(1550)字左右,急求

一,物理学“混沌”

混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动,一个确定性理论描述的系统,其行为却表现为不确定性一不可重复、不可预测,这就是混沌现象。混沌是非线性动力系统的固有特性,是非线性系统普遍存在的现象。牛顿确定性理论能够完美处理的多为线性系统,而线性系统大多是由非线性系统简化来的。因此,在现实生活和实际工程技术问题中,混沌是无处不在的。

1972年12月29日,美国麻省理工学院教授、混沌学开创人之一E.N.洛伦兹在美国科学发展学会第139次会议上发表了题为《蝴蝶效应》的论文,提出一个貌似荒谬的论断:在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打能在美国得克萨斯州产生一个龙卷风,并由此提出了天气的不可准确预报性。时至今日,这一论断仍为人津津乐道,更重要的是,它激发了人们对混沌学的浓厚兴趣。今天,伴随计算机等技术的飞速进步,混沌学已发展成为一门影响深远、发展迅速的前沿科学。

一般地,如果一个接近实际而没有内在随机性的模型仍然具有貌似随机的行为,就可以称这个真实物理系统是混沌的。一个随时间确定性变化或具有微弱随机性的变化系统,称为动力系统,它的状态可由一个或几个变量数值确定。而一些动力系统中,两个几乎完全一致的状态经过充分长时间后会变得毫无一致,恰如从长序列中随机选取的两个状态那样,这种系统被称为敏感地依赖于初始条件。而对初始条件的敏感的依赖性也可作为一个混沌的定义。

与我们通常研究的线性科学不同,混沌学研究的是一种非线性科学,而非线性科学研究似乎总是把人们对“正常”事物“正常”现象的认识转向对“反常”事物“反常”现象的探索。例如,孤波不是周期性振荡的规则传播;“多媒体”技术对信息贮存、压缩、传播、转换和控制过程中遇到大量的“非常规”现象产生所采用的“非常规”的新方法;混沌打破了确定性方程由初始条件严格确定系统未来运动的“常规”,出现所谓各种 “奇异吸引子”现象等。

混沌来自于非线性动力系统,而动力系统又描述的是任意随时间发展变化的过程,并且这样的系统产生于生活的各个方面。举个例子,生态学家对某物种的长期性态感兴趣,给定一些观察到的或实验得到的变量(如捕食者个数、气候的恶劣性、食物的可获性等等),建立数学模型来描述群体的增减。如果用 Pn表示n代后该物种极限数目的百分比,则著名的“罗杰斯蒂映射”:Pn+1=kP(1-Pn(k是依赖于生态条件的常数)可以用于在给定Po,k 条件下,预报群体数的长期性态。如果将常数k处理成可变的参数k,则当k值增大到一定值后, “罗杰斯蒂映射”所构成的动力系统就进入混沌状态。最常见的气象模型是巨型动力系统的一个例子:温度、气压、风向、速度以及降雨量都是这个系统中随时间变化的变量。洛伦兹(E.N.Lorenz)教授于1963年《大气科学》杂志上发表了“决定性的非周期流”一文,阐述了在气候不能精确重演与长期天气预报者无能为力之间必然存在着一种联系,这就是非周期性与不可预见性之间的关系。洛伦兹在计算机上用他所建立的微分方程模拟气候变化的时候,偶然发现输入的初始条件的极细微的差别,可以引起模拟结果的巨大变化。洛伦兹打了个比喻,即我们在文首提到的关于在南半球巴西某地一只蝴蝶的翅膀的偶然扇动所引起的微小气流,几星期后可能变成席卷北半球美国得克萨斯州的一场龙卷风,这就是天气的 “蝴蝶效应”。

混沌不是偶然的、个别的事件,而是普遍存在于宇宙间各种各样的宏观及微观系统的,万事万物,莫不混沌。混沌也不是独立存在的科学,它与其它各门科学互相促进、互相依靠,由此派生出许多交叉学科,如混沌气象学、混沌经济学、混沌数学等。混沌学不仅极具研究价值,而且有现实应用价值,能直接或间接创造财富。

混沌(Chaos):混沌也作浑沌,指确定性系统产生的一种对初始条件具有敏感依赖性的回复性非周期运动。浑沌与分形(fractal)和孤子(solution)是非线性科学中最重要的三个概念。浑沌理论隶属于非线性科学,只有非线性系统才能产生浑沌运动。据1991年出版的《浑沌文献总目》统计,已收集到与浑沌研究有直接关系的书269部、论文7157篇。到1996年底,还不断有新的浑沌研究成果发表。科学史上只有量子力学的攻坚热情可与之媲美。

现代科学所讲的浑沌,其基本含义可以概括为:聚散有法,周行而不殆,回复而不闭。意思是说浑沌轨道的运动完全受规律支配,但在空间中轨道运动不会中止,在有限空间中永远运动着,不相交也不闭合。浑沌运动表观上是无序的,产生了类随机性,也称内在随机性。浑沌模型一定程度上更新了传统科学中的周期模型,用浑沌的观点去看原来被视为周期运动的对象,往往有新的理解。80年代中期开始浑沌理论已被用于社会问题研究,如经济学、社会学和哲学研究。

大自然并不缺少浑沌,现代科学重新发现了浑沌。以浑沌理论为标志的非线性科学强调自然的自组织机制,强调看待事物的整体性原则,与古代哲人所说的“前现在浑沌”有千丝万缕的联系,因而常常被后现代主义者看好。

探求浑沌的科学定义,追索浑沌古义,被认为是浑沌语义学、非线性科学史、后现代主义科学观研究等必须认真对待的一门学问。

古人面对浩渺陌生的宇宙万物与今人面对错综复杂的宏观现象,情景大概是一样的。在古代,为捕捉外部世界,几乎所有民族都构造了自己的浑沌自然哲学;今天,为理解宏观复杂性,世界各国的科学家并肩奋战,创立了具有革命性的浑沌新科学。这门新科学展示了一幅恢弘的科学世界图景,也暗示了一种新的自然哲学。

从更大的范围看,浑沌研究只是复杂性科学中的一支,新的自然哲学必然建立在整个复杂性科学的基础之上。现在就匆忙从整体上进行全面的概括,为时尚早。

什么是混沌理论 ?

混沌理论,是近二十年才兴起的科学革命,它与相对论与量子力学同被列为二十世纪的最伟大发现和科学传世之作。量子力学质疑微观世界的物理因果律,而混沌理论则紧接着否定了包括巨观世界拉普拉斯﹙Laplace﹚式的决定型因果律。 长久以来,世界各地的物理学家都在探求自然的秩序,但对无秩序如大气、骚动的海洋、野生动物数目的突兀增减及心脏跳动和脑部的变化,却都显得相当的无知。但是在七O年代,美国与欧洲有少数科学家开始穿越混乱去打开一条出路。包括物学家、物理学家及化学家等等,所有的人都在找寻各种俯拾皆是的混沌现象──袅绕上升的香菸烟束爆裂成狂乱的烟涡、风中来回摆动的旗帜、水龙头由稳定的滴漏变成零乱、复杂不定的天气变化与大崩盘的全球股市──的规则与一些简单模式中所隐藏令人惊讶的复杂行为。 十年之后,混沌已经变成一项代表重塑科学体系的狂飙运动,四处充斥为著混沌理论而举行的会议和印行的期刊。它跨越了不同科学学门的界线,因为它是各种系统的宏观共相,它将天南地北各学门的思想家聚集一堂。年轻的科学家相信他们正面临物理学改朝换代的序幕。他们觉得物理学这行已经被高能粒子和量子力学这些华丽而抽象的名词主宰得够久,直到混沌革命──可以连接微观和宏观上百万物体集体行为之间的深深鸿沟的新起科学──开始时,顶尖物理学家才发现自己心安理得地回归到属于人类尺度的某些现象。 混沌理论的近代研究,逐渐领悟到自己正抗拒科学走向化约主义的趋势。相当简单的数学方程式可以形容像天气或瀑布一样粗暴难料的系统,只要在开头输入小差异,很快就会造成南辕北辙的结果,这个现象被称为「对初始条件的敏感依赖」。例如蝴蝶效应──今天北京一只蝴蝶展翅翩翩对空气造成扰动,可能导致下个月纽约的大风暴──使得科学家始终无法模拟天气这个复杂系统,更不用说去精确地预测天气。 许多学科中,都背负著牛顿式决定论的担子。就像一位理论学家这么教他的学生:「西方科学的基本理念就是如此:如果你正计算地球台面上的一颗撞球,你就不必去理会另一座银河系统其星球上树叶的掉落。很轻微的影响可以忽略,任意小的干扰,并不会膨胀到任意大的后果。」又说:「通常无解的非线性系统应被排除在科学研究之外。」但混沌理论根本驳斥这二种说法。 非线性因素──意指玩游戏的过程倒过来改变游戏的规则──支配着绝大多数物理现象。一方面,物理学家不该因着它难以计算而逃避它,在另一方面,它不容许我们忽略任何变因,无论来自于遥远的震动或是实验者本身──这点告诉我们,观察者始终无法与观察对象作分离或各别考虑,尽管「我们所有的努力,就是要使自己置身例外」。在这种情况下,我们必须放弃对事件发展的决定论式之天真预测。混沌理论亦难自外于非决定论的趋势,粉碎了唯物论者的梦想:欲以简洁、化约的方程式来描述自然界。 life.fhl/exchange/epistemology/page6 什么是混沌理论

参考: 天之心

混沌理论(Chaos theory)是在数学和物理学中,研究非线性系统在一定条件下表现出的「混沌」现象的理论。 1963年美国气象学家爱德华·罗伦兹提出混沌理论(Chaos),非线性系统具有的多样性和多尺度性。混沌理论解释了决定系统可能产生随机结果。理论的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果。在气象、航空及航天等领域的研究里有重大的作用。 混沌理论认为在混沌系统中,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。我们可以用在世界的西方流传的一首民谣对此作形象的说明。这首民谣说:  丢失一个钉子,坏了一只蹄铁;  坏了一只蹄铁,折了一匹战马;  折了一匹战马,伤了一位骑士;  伤了一位骑士,输了一场战斗;  输了一场战斗,亡了一个帝国。  马蹄铁上一个钉子是否会丢失,本是初始条件的十分微小的变化,但其「长期」效应却是一个帝国存与亡的根本差别。这就是军事和政治领域中的所谓「蝴蝶效应」。 如:天体运动存在混沌;电、光与声波的振荡,会突陷混沌;地磁场在400万年间,方向突变16次, 也是由于混沌。甚至人类自己,原来都是非线性的:与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的 *** 反应,比非混沌系统快。 为布莱德福所发明之定律为书目计量学三大定律, 布莱德福以应用地球物理学为例 每区的期刊数之比9:59 :258 相等于10:50:250 亦视为1:5:25 所以推论出其公式为y=x1+x2+x3...+xn+E。 E即error混沌不明的变因,如同杂讯是无法解释的。 文献计量学为何用混沌理论(chaos)? 布莱德福试图想了解这有没有法则,他研究期刊生产力的分布比例约为1:n:n^2,它分成三区,核心区,相关区,边缘区,不同区期刊数量都是差不多。 核心期刊,产出的论文数量,可能一种期刊抵过其他50种期刊。 浑沌理论亦可以运用在知识管理上,当可以解释的因素之下,不可解释的便是E,而创造就是在E上面所产生的。 知识管理者所求的就是创新,在创新的空间上就是隐性知识,掌握住隐性知识便能够激发一个组织的创造力。

参考: zh. *** /w/index?title=%E6%B7%B7%E6%B2%8C%E7%90%86%E8%AE%BAvariant=zh-

混沌理论的运用

混沌不是偶然的、个别的事件,而是普遍存在于宇宙间各种各样的宏观及微观系统的,万事万物,莫不混沌。混沌也不是独立存在的科学,它与其它各门科学互相促进、互相依靠,由此派生出许多交叉学科,如混沌气象学、混沌经济学、混沌数学等。混沌学不仅极具研究价值,而且有现实应用价值,能直接或间接创造财富。理论上研究混沌的目的是多方面的:揭示混沌的本质(内在随机性)、刻画它的基本特征、了解它的动力性态,并力求对它加以控制,使之为人类所用。在过去20年中,混沌在工程系统中逐渐由被认为仅仅是一种有害的现象转变到被认为是具有实际应用价值的现象来加以探讨。近年来的大量研究工作表明,混沌与工程技术联系愈来愈密切,它在生物医药工程、动力学工程、化学反应工程、电子信息工程、计算机工程、应用数学和实验物理等领域中都有着广泛的应用前景。在应用方面,主要包括混沌信号同步化和保密通信,混沌预测,混沌神经网络的信息处理、混沌与分形图像处理,基于混沌的优化方法、混沌生物工程、天气系统、生态系统、混沌经济等。此外, 控制混沌的技术还被应用到神经网络、激光、化学反应过程、流体力学、非线性机械故障诊断系统、非线性电路、天体力学、医疗以及分布参数的物理系统的研究工作中去。当前,在一些混沌显得非常重要而且有用的领域,有目的地产生或强化混沌现象已经成为一个关键性的研究课题。

混沌理论在教育行政、课程与教学、教育研究、教育测验等方面已经有些许应用的例子。由于教育的对象是人,人是随时变动起伏的个体,而教育的过程基本上依循一定的准则,并历经长期的互动,因此,相当符合混沌理论的架构。也因此,依据混沌理论,教育系统容易产生无法预期的结果。此一结果可能是正面的,也有可能是负面的。不论是正面或是负面的,重要的是,教育的成效或教育的研究除了短期的观察之外,更应该累积长期数据,从中分析出可能的脉络出来,以增加教育效果的可预测性,并运用其扩大教育效果。

混沌理论,是系统从有序突然变为无序状态的一种演化理论,是对确定性系统中出现的内在“随机过程”形成的途径、机制的研讨。

过去决策基础的三个主要假定和三个新的现实。根据混沌理论,格拉斯提出,过去作为决策基础的三个主要假定已经不再成立。这些假定是:

最早建立混沌反控制理论,国际权威L.O. Chua评价“陈关荣是国际上混沌控制的早期开拓者之一和混沌反控制理论的创始人”;发现Lorenz系统的对偶系统和它们之间的临界系统,国际权威J.C. Sprott等称为“Chen系统”、“Lu系统”;提出单参数统一系统,国际权威D.J. Hill称为“基准系统”;提出广义Lorenz系统族并建立其理论框架。研究成果在工程技术等领域具有良好的应用前景。 管理者对事件的因果关系有着足够的认识。他们能够顺藤摸瓜,找出每一事件将会导致的变化。

在格拉斯看来,这些旧的假定已经被三个新的现实所代替: 作为传统决策理论基础的简单线性因果关系模型已经失灵。因此,各种事件的后果是无法预料的。

美国数学家约克与他的研究生李天岩在1975年的论文“周期3则乱七八糟(Chaos)”中首先引入了“混沌”这个名称。美国气象学家洛伦茨在20世纪60年代初研究天气预报中大气流动问题时,揭示出混沌现象具有不可预言性和对初始条件的极端敏感依赖性这两个基本特点,同时他还发现表面上看起来杂乱无章的混沌,仍然有某种条理性。1971年法国科学家罗尔和托根斯从数学观点提出纳维-斯托克司方程出现湍流解的机制,揭示了准周期进入湍流的道路,首次揭示了相空间中存在奇异吸引子,这是现代科学最有力的发现之一。1976年美国生物学家梅在对季节性繁殖的昆虫的年虫口的模拟研究中首次揭示了通过倍周期分岔达到混沌这一途径。1978年,美国物理学家费根鲍姆重新对梅的虫口模型进行计算机数值实验时,发现了称之为费根鲍姆常数的两个常数。这就引起了数学物理界的广泛关注。与此同时,曼德尔布罗特用分形几何来描述一大类复杂无规则的几何对象,使奇 异吸引子具有分数维,推进了混沌理论的研究。20世纪70年代后期 科学家们在许多确定性系统中发现混沌现象。作为一门学科的混沌学目前正处在研讨之中,未形成一个完整的成熟理论。

但有的科学家对混沌理论评价很高,认为“混沌学是物理学发生的第二次革命”。但有的人认为这似乎有些夸张。对于它的应用前景有待进一步揭示。但混沌理论研究同协同学、耗散结构理论紧密相关。它们在从无序向有序和由有序向无序转化这一研究主题有共同任务,因而混沌理论也是自组织系统理论的一个组成部分。近几年来,科学家们在研究混沌控制方面已取得重要进展,实现了第一类混沌,即时间序列混沌的控制实验。英、日科学家还在试验用混沌信号隐藏机密信息的信号传输方法。

混沌理论,是近三十年才兴起的科学革命,它与相对论与量子力学同被列为二十世纪的最伟大发现和科学传世之作。量子力学质疑微观世界的物理因果律,而混沌理论则紧接着否定了包括宏观世界拉普拉斯(Laplace)式的决定型因果律。

应用

股市混沌理论

混沌理论是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中(如:人口移动、化学反应、气象变化、社会行为等)无法用单一的数据关系,而必须用整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之行为。将混沌理论引如股票操作中来,主要是利用股市中的各种移动数据和心理取向,从而预测股市的涨跌。但是至今为止,我仍没有看见一个有说服力的“股市混沌理论”的概念,也就是说,相信该理论的人也是十分“混沌”的,根本就没有什么中心指导思想,也就无法从中找到我们所需求的操作理念。

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