“蝴蝶效應”原理在奧運賽場中的啟發

崔佳欣++周克世++趙宇

【摘要】介紹“蝴蝶效應”的混沌定義，分析奧運賽場中的“蝴蝶效應”現象，分析了比賽過程中運動員應用“蝴蝶效應”的策略，這對競技體育有著重要的意義.

【關鍵詞】蝴蝶效應；混沌理論；奧運賽場；敏感特性

一“蝴蝶效應”的起源與混沌釋義

“蝴蝶效應”是氣象學家洛倫茲1963年提出來的.其大意為：一只南美洲亞馬孫河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動幾下翅膀，可以在兩周后引起美國德克薩斯一場龍卷風.其原因在于：蝴蝶翅膀的運動，導致其身邊的空氣系統發生變化，引起微弱氣流的產生，從而使它四周空氣或其他系統產生相應的變化，由此引起連鎖反應，最終導致其他系統的極大變化.這一現象說明，事物發展的結果，對初始條件具有極為敏感的依賴性，初始條件的極小偏差，將會引起結果的極大差異.

“混沌”原指一種混亂、雜亂無章的狀態.“蝴蝶效應”是一種混沌現象，初值條件的微小差異可能導致整個系統的性狀發生巨大的改變，即混沌系統對初值敏感依賴.1989年，狄萬內在前人的基礎上給出了混沌的定義，深刻地刻畫了混沌系統的特點.

設（X，f）為緊致系統，d是X的一個拓撲度量.

定義1如果存在δ>0，使得對每一點x∈X，和x的任意領域Ux，存在y∈Ux和n>0，滿足d（fn（x），fn（y））>δ，則稱f對初值敏感依賴，δ稱為敏感常數.

定義2如果下述三個條件得到滿足，（1）f是拓撲傳遞的；（2）f的周期點在X內處處稠密，即p（f）=X；（3）f對初值敏感依賴.則稱f在狄萬內意義下是混沌的.

二、奧運賽場實質為一個混沌系統

狄萬內意義下的“混沌”定義說明，系統是不可預知的，初值的微小改變會產生不可忽視的迭代結果.“蝴蝶效應”的概念就是從這個定義出發的.一個復雜的混沌系統具有對初值敏感的依賴特性.一個很小的影響經過一系列連鎖反應，便會對長期的行為產生難以預知的效果，那么，奧運賽場也是這樣一個非線性動力系統，可以用混沌理論來分析.奧運會的比賽中看似穩定，實際上卻雜亂無章，且由很多因素和環節組成，因此屬于一個混沌系統.教練的一句話、對手的一句話、面對的外界環境的改變、賽場上的突發事件，都可能使賽場中的初值發生改變，從而影響運動員的比賽成績，就如同“蝴蝶效應”一樣.

三“蝴蝶效應”在奧運賽場中的體現

（一）教練的行為會影響運動員

里約奧運會上男子乒乓球單打14決賽中，張繼科迎戰日本小將丹羽孝希，張繼科先丟一局……為什么會輸？原來他在比賽前睡了一會兒，沒睡醒.面對這種情況劉國梁教練對他說：“這樣打肯定不行啊，一定要醒醒！別懵了，在場上不能懵，得興奮起來，這是奧運會，開始了，明白嗎！”最后張繼科以4∶1的總比分打敗了丹羽孝希.正是教練發現張繼科的不在狀態，這些話最后叫醒了他，最后取得了勝利.

（二）外界的偶然因素

孫楊是成績卓著的自由泳運動選手，他是很多競爭者面對的一座“大山”.里約奧運會男子400米自由泳預賽結束后，霍頓在預賽之后回應之前他與孫楊在比賽訓練中的情境時說，“我忽視了他，因為我一方面沒有時間了，另一方面也不想去尊重一個嗑藥的騙子.”他后來又對媒體說，他這樣做是故意的，目的是擾亂孫楊的心神，幫助他戰勝孫楊.霍頓認為，故意放出這些火藥味十足的言論，對令人心存敬畏的強敵，任何微小的波動都至關重要.

四、利用良性“蝴蝶效應”優化比賽成績

在奧運會賽場中，教練的話語，對手的話語，觀眾的鼓勵，甚至運動員當天的身體狀況等等，對整場比賽有巨大的影響.“蝴蝶效應”告訴我們，要優化比賽成績需要做到以下幾點：

（1）對平衡狀態下產生的小的事件或危機給予高度重視.目前我國的比賽成績很不錯，但是對于隨時發生的改變要給予重視，這些不確定因素隨時都能成為“蝴蝶效應”中的“蝴蝶”.

（2）對相關系統提高警惕.因為事物間都是相互聯系的，并不總是因為自身的因素，有時也會出現像霍頓這樣的人，因此要對相關系統的微小改變提高警惕，達到不受影響的目的.

（3）有效利用“蝴蝶效應”的良性作用.在“混沌”系統中，一個小的變化可以引起很大的反應.在奧運會賽場中，我們可以利用“蝴蝶效應”的良性作用，讓奧運健兒再創佳績.

五、傳遞正能量

里約奧運結束了，奧運健兒訪港、澳.女排姑娘向大家分享，只要比別人再努力一點，當別人堅持不住的時候再多堅持一下，那么這就是你和成功最近的時候.采訪現場的觀眾，更多學到的是運動員堅持不懈、勇往直前的精神，這無論是在學習還是工作中都非常的重要.

【參考文獻】

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[4]陸黎峰.淺析小學科學課堂教學中的“蝴蝶效應”[J].教師，2011（28）：109.