非線性動力學,是物理學的思維進入傳統方法所不能解決的問題的一座豐碑。也是非常有前途的工具學科,它為大數據時代提供潛在的分析引擎。為什么說非線性,因為物理之外的系統大多數不能用線性系統表述(詳情請見《動力學是如何做預測的》)。動力學的核心使命是預測系統的變化,非線性動力學在這點上也是一樣的。一個經典的非線性動力學系統具有標準的表述形式:預測一個系統的未來,你需要知道它在微小時間尺度里的性質并列出動力學方程x是一個向量(vector),它所具有的分量個數即系統的維度。維度是動力學系統的最基本屬性 。它決定系統的復雜性,及其可能具有的基本性質。 還有,我們有多大把握預測系統的未來。高維空間絕非之存在于宇宙之邊(廣義相對論)或者加速器的深處(弦論),而是你我的生活中處處皆是。用圖形的思維, 講述復雜性是如何隨著維度升高而產生的,同時,龐加萊,秦皇或者凱恩斯又是如何聯系起來的。最簡單的系統是一維系統,預測一個一維的非線性系統,往往只需抓住一個關鍵性信息-定點。一維系統與定點(Fix Point) “簡單系統偏好平衡”馬爾薩斯人口論合不合理?18世紀末,在工業革命前夜的英國,一個叫做馬爾薩斯的偉大思想家提出了這樣一個困擾了人類幾個實的問題: 人類的人口呈指數增長,而食物的總量至多成代數增長, 所以當人口的增長超過食物,人類將不可避免的陷入饑荒,疾病和戰爭。而普遍性的貧窮,是人類文明的宿命。這個理論解釋了為什么許多古代文明陷入發展停滯的泥沼,從埃及,兩河領域到古中國。