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我们还能多远地信赖混沌?拓展可预测性时程

混沌动力学 2025-12-09 v2

摘要

混沌揭示了复杂系统科学理解中的根本悖论。尽管混沌模型在数学上是确定性的,但由于所有计算机器都固有的有限精度,它们在实际中是不可确定的。超出可预测时程后,数值计算会积累错误,往往难以察觉。我们研究可靠(无误差)混沌时间序列的可能性。我们证明,对于两种广为人知的等构混沌映射——tent 图和 logistic 图而言,这是可行的。生成的混沌时间序列拥有无限时程的可预测性。我们获得了一个关于 Analytic Computation 中 logistic 图可预测时程的新线性公式,适用于任意给定精度和可接受误差。可靠(无误差)的混沌时间序列作为混沌应用的黄金标准。我们的发现的实际意义包括:(i)能够比较预测混沌时间序列的神经网络性能,(ii)保持高密码学强度的混沌轨道计算的可靠性和数值准确性,(iii)对混沌经济和金融模型的可靠预测。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.16949,
  title  = {How Far Can We Trust Chaos? Extending the Horizon of Predictability},
  author = {Alexandros K. Angelidis and Georgios C. Makris and Evangelos Ioannidis and Ioannis E. Antoniou and Charalampos Bratsas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.16949},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 4 figures, paper