打字猴:1.701065275e+09
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1701065276 如果我们让R的值变化,逻辑斯蒂映射就变得非常有趣。我们先从R=2开始。x的初始值x0也必须介于0和1之间,姑且设为0.5。将它们代入逻辑斯蒂映射,得出x1为0.5。同样,x2也是0.5,后面也一样。因此,如果R=2,种群初始值为最大值的一半,以后就会一直不变。
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1701065278 现在让x0=0.2。你可以自己用计算器算一下(我用的一个最多显示7位小数的计算器)。结果更有意思了:
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1701065280 x0=0. 2
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1701065282 x1=0. 32
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1701065284 x2=0. 4352
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1701065286 x3=0. 4916019
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1701065288 x4=0. 4998589
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1701065290 x5=0. 5
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1701065292 x6=0. 5
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1701065294 ……
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1701065296 最终结果是一样的(永远是xt=0.5),但是迭代了5次才得到。
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1701065298 用图可以看得更清楚。图2.10是xt在前20步的值的图形。我用线将这些点连起来了,这样可以更清楚地看到,随着时间推移,x迅速收敛到0.5。
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1701065303 ▲图2.10 R=2,x0=0.2时逻辑斯蒂映射的变化情况
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1701065305 如果x0很大,比如0.99,又会怎样呢?图2.11显示了得到的图形。
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1701065310 ▲图2.11 R=2,x0=0.99时逻辑斯蒂映射的变化情况
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1701065312 最终的结果还是一样的,不过过程要长一些,波动也更剧烈。
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1701065314 你可能已经猜到了:只要R=2,xt最终都会到达0.5,并停在那里。0.5正是所谓的不动点(fixed point):到达这一点所花的时间依赖于出发点,但是一旦你到达了那里,你就会保持不动。如果你愿意,可以让R=2.5,再试一下,同样你会发现系统总是到达一个不动点,不过这次不动点是0.6。
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1701065316 R=3. 1的情形更有趣。逻辑斯蒂映射的变化更加复杂了。图2.12是x0=0.2时的图形。
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1701065321 ▲图2.12 R=3.1,x0=0.2时逻辑斯蒂映射的变化情况
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1701065323 在这个例子中,x永远也不会停在一个不动点;它最终会在两个值(0.5580141和0.7645665)之间振荡。如果将前者代入方程,就会得到后者,反过来也是一样,因此振荡会一直持续下去。不管x0取什么值,最后都会形成这个振荡。这种最终的变化位置(无论是不动点还是振荡)被称为“吸引子”,这个说法很形象,因为任何初始位置最终都会“被吸引到其中”。
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