Hỗn loạn vs Ngẫu nhiên: Sự khác biệt và So sánh

Sự ngẫu nhiên và sự hỗn loạn được gộp lại với nhau nhưng vẫn có những hiện tượng rất khác nhau. Các nhà khoa học và lý thuyết có quan điểm và đặc điểm khác nhau về sự hỗn loạn và ngẫu nhiên.

Cả hai đều quan trọng đáng kể trong các lĩnh vực khác nhau như khoa học, nghệ thuật, trò chơi, trình tạo ngẫu nhiên, cờ bạc, mật mã, v.v.

Chìa khóa chính

1. Sự hỗn loạn đề cập đến các hệ thống phức tạp thể hiện hành vi không thể đoán trước, trong khi tính ngẫu nhiên đề cập đến việc thiếu khuôn mẫu hoặc khả năng dự đoán.
2. Sự hỗn loạn có thể phát sinh từ các quy tắc đơn giản, trong khi tính ngẫu nhiên là thuộc tính của phân phối xác suất.
3. Sự hỗn loạn có thể có trật tự cơ bản, trong khi tính ngẫu nhiên thì không.

Hỗn loạn vs Ngẫu nhiên

Sự hỗn loạn mang tính quyết định và ở đâu đó giữa ngẫu nhiên và có thể dự đoán được. Nó phụ thuộc vào các điều kiện ban đầu và có trật tự và khuôn mẫu ngay cả khi kết quả là bất thường và mất trật tự. Tính ngẫu nhiên là không xác định, không thể đoán trước và không theo bất kỳ khuôn mẫu nào do thiếu thông tin chính xác.

Sự hỗn loạn là kết quả của những hậu quả phóng đại của những thay đổi nhỏ trong hiện tại góp phần tạo nên sự khó đoán trong dài hạn.

Nói cách khác, hỗn loạn đề cập đến một tình trạng hoàn toàn hoang mang hoặc có thể dự đoán được trong hành vi của một hệ thống tự nhiên phức tạp.

Lý thuyết hỗn loạn được tạo ra với sự giúp đỡ của một số nhà khoa học và toán học, và việc triển khai lý thuyết này có thể được tìm thấy trong nhiều lĩnh vực khoa học.

Tính ngẫu nhiên được liên kết với những điều chưa biết và bất ngờ. Từ “ngẫu nhiên” gợi lên hai khái niệm khác biệt.

Một mặt, nó đồng nghĩa với một sự kiện không thể đoán trước: Bạn không thể dự đoán kết quả của một lần tung xúc xắc bằng cách tung nó nhiều lần.

Nhưng mặt khác, đó là chất lượng thống kê của một chuỗi không có khuôn mẫu: không có sự gắn kết giữa hai kết quả khi gieo xúc xắc nhiều lần.

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	Chaos	Sự ngẫu nhiên
Định nghĩa	Các hệ thống động với các trạng thái rối loạn dường như ngẫu nhiên được điều chỉnh bởi các mô hình cơ bản và các quy luật tất định.	Sự thiếu khuôn mẫu hoặc khả năng dự đoán trong các sự kiện được nhận thức hoặc thực tế.
Dự đoán	Dự đoán	Không thể đoán trước
trật tự	Nó có trật tự.	Nó không có trật tự.
Sử dụng	Mã hóa gốc, thuật toán mã hóa, hàm băm, steganography, v.v.	Được sử dụng trong nghệ thuật, khoa học, trò chơi, cờ bạc, mật mã, v.v.
Ví dụ	Hành vi của khói	Tung đồng xu

Hỗn loạn là gì?

Thuật ngữ "hỗn loạn" đề cập đến một quy trình hoặc hệ thống nhạy cảm với các điều kiện ban đầu. Sự mất ổn định động tồn tại trong các hệ thống hỗn loạn.

Triệu chứng chính là sự phân kỳ theo cấp số nhân của quỹ đạo để lại một cặp điểm lân cận. Các hệ thống hỗn loạn có thể có mức độ tự do hạn chế trong khi vẫn hoàn toàn xác định.

Sự hỗn loạn đề cập đến cách đầu ra thay đổi liên quan đến đầu vào. Một cái gì đó cực kỳ hỗn loạn nếu ngay cả những thay đổi nhỏ trong đầu vào cũng dẫn đến những thay đổi đáng kể trong kết quả.

Khi một cơ bi-a được sử dụng để đánh bóng bi-a, kết quả có thể hỗn loạn, nhưng chúng không ngẫu nhiên. Biết kết quả, người ta có thể lặp lại sự cố bằng cách đánh bi-a theo cách tương tự và với cùng một cách sắp xếp. 

Bất cứ khi nào sự phát triển của một hệ thống được xác định bởi các điều kiện ban đầu, nó được gọi là hỗn loạn. Đặc điểm này gợi ý rằng hai con đường xuất hiện từ hai hoàn cảnh khởi đầu riêng biệt nhưng gần nhau.

Tuy nhiên, chỉ trong ba mươi năm qua của thế kỷ XX, các cuộc điều tra thực nghiệm mới tiết lộ điều này. Hệ thống hỗn loạn là phổ biến. Nhiều hiện tượng tự nhiên cũng có thể được mô tả là hỗn loạn.

Chúng có thể được quan sát thấy trong khí tượng học, hệ thống hành tinh, bộ não và trái tim của các sinh vật sống và nhiều nơi khác. Việc triển khai hỗn loạn đã được chứng minh là vừa hấp dẫn vừa hiệu quả.

Nguồn gốc của lý thuyết hỗn loạn có thể bắt nguồn từ nghiên cứu về các kiểu thời tiết, nhưng kể từ đó nó đã được áp dụng cho nhiều trường hợp khác nhau.

Số học, địa chất, sinh học, lập trình máy tính, tài chính, kỹ thuật, giao dịch thuật toán, khí tượng học, triết học, vật lý, quản trị, cấu trúc dân số, sinh lý học và người máy là một số lĩnh vực có lợi từ lý thuyết hỗn loạn ngày nay. 

Ngẫu nhiên là gì?

Một chuỗi các sự kiện, ký tự hoặc quá trình ngẫu nhiên không có trật tự và không có bất kỳ khuôn mẫu hoặc sự sắp xếp rõ ràng nào.

Các định nghĩa chính thức về tính ngẫu nhiên được sử dụng trong các lĩnh vực toán học, xác suất và thống kê. Trong thống kê, một biến ngẫu nhiên là việc gán các giá trị số cho từng kết quả tiềm năng của không gian sự kiện.

Mối quan hệ này giúp dễ dàng xác định các sự kiện và tính toán xác suất của chúng. Trong các dãy ngẫu nhiên, các biến ngẫu nhiên có thể xảy ra.

Một quá trình ngẫu nhiên là sự kết hợp của các thành phần ngẫu nhiên, kết quả của chúng không khớp với một mẫu có thể dự đoán được và diễn ra theo phân phối xác suất.

Những ý tưởng này và những ý tưởng khác đặc biệt quan trọng trong lý thuyết xác suất và các ứng dụng khác phụ thuộc vào tính không thể đoán trước. Người ta thậm chí có thể lập luận rằng định nghĩa về tính ngẫu nhiên là một nghịch lý.

Một mặt, chúng tôi khẳng định rằng một dãy ngẫu nhiên thực sự không thể che giấu bất kỳ quy tắc nào cho phép chúng ta sao chép dãy trong khi yêu cầu không có bất kỳ mẫu nào bên trong một dãy dẫn đến một định nghĩa rất hạn chế rất khó áp dụng trong thực tế. 

Một cái gì đó phải đáp ứng các thông số rất nhất định là ngẫu nhiên. Do đó, tính ngẫu nhiên được xác định bởi sự vắng mặt của hình thức, mặt khác, một hình thức được xác định rất chặt chẽ trong và của chính nó, mặc dù có ý nghĩa tiêu cực.

Sự khác biệt chính giữa hỗn loạn và ngẫu nhiên

1. Sự hỗn loạn được định nghĩa là các hệ thống động lực được đặc trưng bởi các trạng thái bất thường hoàn toàn tùy ý nhưng được hướng dẫn bởi các mô hình cơ bản và các nguyên tắc có thể dự đoán được. Mặt khác, tính ngẫu nhiên có thể được mô tả là sự thiếu khuôn mẫu hoặc khả năng dự đoán được nhận thức hoặc thực tế trong các lần xuất hiện.
2. Sự hỗn loạn có thể dự đoán được trong khi tính ngẫu nhiên thì không.
3. Hỗn loạn có một trật tự, mặc dù nó có vẻ lộn xộn, nhưng luôn có một trật tự cơ bản. Mặt khác, tính ngẫu nhiên không có thứ tự.
4. Hỗn loạn được sử dụng trong nguyên hàm mật mã, thuật toán mã hóa, trình tạo số giả ngẫu nhiên an toàn, mật mã luồng, ảnh chụp màn hình, watermarking, v.v. Tính ngẫu nhiên có thể được sử dụng trong nghệ thuật, khoa học, trò chơi, cờ bạc, mật mã, v.v.
5. Hành vi của một làn khói hoặc sự nhiễu loạn của đại dương là một minh họa cho các hệ thống hỗn loạn. Việc tung đồng xu là minh họa phổ biến nhất của tính ngẫu nhiên. Người ta không thể chắc chắn dự đoán liệu lần tung đồng xu tiếp theo sẽ dẫn đến mặt ngửa hay mặt ngửa dựa trên kết quả của lần tung trước đó. 

dự án

1. https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:22017154
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/096007799580028F
3. https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0218127412500216

Cập nhật lần cuối: ngày 13 tháng 2023 năm XNUMX