Ce este un atractor ciudat?

Un atractor ciudat este un concept din teoria haosului care este folosit pentru a descrie comportamentul sistemelor haotice. Spre deosebire de un atractor normal, un atractor ciudat prezice formarea de modele semi-stabile cărora le lipsește o poziție spațială fixă. O ecuație care include un atractor ciudat trebuie să încorporeze valori dimensionale non-întregi, rezultând un model de traiectorii care par să apară aleatoriu în cadrul sistemului. Atractori ciudați apar atât în ​​diagramele naturale, cât și în cele teoretice ale modelelor spațiale de fază.

Un atractor este o componentă dintr-un sistem dinamic care crește probabilitatea ca alte componente să se apropie de un anumit câmp sau punct atunci când se apropie la o anumită distanță de atractor. După ce au trecut pe o anumită distanță de atractor, aceste componente vor adopta o configurație stabilă și vor rezista la perturbări minore în sistem. De exemplu, punctul cel mai de jos al arcului unui pendul este un simplu atractor. Un model spațial de fază al unui pendul va reprezenta o serie de puncte care cresc mai aproape de punctul de jos de fiecare dată când traiectoria lor îi trece pe lângă acesta, până când se adună în jurul punctului de jos într-o configurație stabilă. Tulburările minore ale sistemului, cum ar fi o masă împinsă, nu vor perturba foarte mult această stabilitate.

Un atractor ciudat este special prin faptul că poate prezice anumite caracteristici ale unui model haotic în detaliu, fără a putea atribui modelului o locație spațială specifică. Un exemplu simplu în natură sunt curenții de convecție într-o cutie închisă umplută cu un gaz și plasată peste un element de încălzire uniform. Starea inițială a sistemului poate fi descrisă prin câteva ecuații simple, care pot prezice comportamentul general și magnitudinea curenților de convecție din gaz în timp cu mare precizie. Cu toate acestea, natura haotică a ecuațiilor de turbulență face ca curenții să apară aleatoriu în gaz. Locația exactă a oricărui curent de convecție viitor este teoretic imposibil de prezis într-un astfel de sistem.

Tiparele pot deveni și mai exotice în cazul modelelor teoretice care implică o dimensiune fractală. În aceste cazuri, prezența unui atractor ciudat are ca rezultat o serie de traiectorii semialeatoare de complexitate aproape infinită. Cartografierea chiar și a unei simple ecuații care conține o dimensiune fractală poate duce la modele ornamentate și de altă lume. Astfel de ecuații, atunci când computerul sunt mapate la o varietate tridimensională, sunt uneori apreciate ca obiecte de frumusețe în sine.