美国金融危机演化的系统复杂性分析

应用系统自组织临界理论、突变及混沌理论等,对2006年1月至2009年4月的美国标准普尔500指数进行对数收益序列分形检验、统计分析和分形维计算,揭示了美国金融危机爆发前后三个不同时段的系统复杂性。结果表明:金融系统会经由危机前的系统内部相关性较弱状态演化到危机显现期的具有系统长程相关性的自组织临界状态,当金融危机全面爆发时,金融系统会进入宏观无序、微观有序的混沌状态。     

生命与思维——在混沌的边缘演化

“道可道，非常道；名可名，非常名。无，名天地之始；有，名万物之母”。（老子，道德经）可以说，现代复杂性科学，实际上是在探索中国古代“道德经”中所称的“众妙之门”。在复杂性科学中，“混浊的边缘”和“自组织临界性”是两个很深刻的概念，此两者亦可谓“同出而异名”（道德经）。它们是近一二十年来，以美国桑塔费研究所的学者们为代表的科学思想的结晶，是对线性思维和还原论的反潮流，它引导我们换一个方式并用一个新的视角，去观察与思考整个自然界和人类社会，乃至去观察产生了生命和自我意识的整个宇宙。一、“混饨的边缘”…     

Ⅶ—Ⅸ度烈度区地震触发崩塌滑坡分布规律

利用"4·20"芦山地震Ⅶ—Ⅸ度烈度区资料翔实的有利条件,研究不同烈度区地震触发崩塌滑坡的整体分布规律,并基于自组织临界状态理论,从物理角度对其机理进行诠释.实震资料表明:Ⅸ度、Ⅷ度、Ⅶ度烈度区,崩塌滑坡面积与发生频率之间的关系均可用幂律描述,且幂指数b值相近,但随地震烈度的降低,崩塌滑坡密度单调减小;元胞自动机模拟表明:当扰动强度按0.5的比率递减时,沙堆模型的动力学特性基本服从同一幂律分布,雪崩密度呈线性关系减小;振动台沙堆模型物理实验也支持了以上结论.说明规模与发生频率之间的幂律关系是Ⅶ—Ⅸ度烈度区地震触发崩塌滑坡的统一分布规律,灾害点密度的不同是体现它们震害强度差异的主要指标.结论可为地震触发山地灾害危险性区划、地震次生灾害风险评估等提供科学依据.     

水库滑坡现象与环境因素的关系

一、应用复杂开放系统的自组织理论解释滑坡现象的尝试耗散结构论、协同学及混沌理论等非线性科学 ,共同揭示了物质系统变化过程中的可逆与不可逆、有序与无序及这种矛盾相互转化的机理和条件。同时揭示了自然界物质系统如何从平衡到不平衡、从对称到非对称、从稳定到不稳定的演化和反演化的规律［１］。耗散结构理论认为 ,一个系统从初始的混沌状态出发 ,具有自催化能力的单元之间的竞争 ,能够通过一系列非平衡不稳定产生功能组织 ,而且“系统在获得时间的、空间的或功能的结构过程中没有外界特定的干预 ,我们便说系统是自组织的”。滑坡产…     

边坡岩体系统演化的非线性动力学方法研究

为了研究边坡岩体系统演化过程的非线性特征,一方面分析了边坡岩体系统演化过程的自组织特征;另一方面利用非线性动力学理论中的尖点突变理论模型和混沌动力学理论,建立了非线性动力学模型,分析了边坡岩体系统的演化过程,给出了边坡系统失稳的力学判据,表明了边坡岩体系统的非线性突变性,在演化过程中确实存在混沌现象。     

滑坡预测预报的非线性动力学模型探讨

我国是一个深受滑坡灾害困扰的国家,每年由滑坡所造成的经济损失异常惨重。因此,滑坡的预测预报已成为人们研究的一个热点问题。本文对滑坡的研究现状进行了总结,重点探讨了滑坡的预测预报模型和方法,对滑坡定量预报的非线性动力学模型进行了探讨。     

溪洛渡水电站干海子滑坡非线性动力学模拟

滑坡的位移过程是一种非线性的动力学过程.在研究了滑坡推力传递法的基础上,采用显式有限差分模型,利用牛顿第二定律差分格式导出的动力学公式,提出一种滑坡非线性动力学模拟的方法,并对溪洛渡水电站干海子滑坡进行了几种荷载情况下的动力学模拟,对滑坡进行正确的稳定性评价及准确的预测预报提供了有益的参考.图8,参7.     

传染病动力学的一个细胞自动机模型

由细胞自动机出发提出一个传染病流行的非线性动力学模型，由计算机数值模拟，应用自组织临界理论分析结果，发现发病率和治愈率均为５０％时存在着分界点。在分界点两侧，患病集团分布和传染持续时间分布分别服从指数律和幂律，免疫体的分布具有不同的分数维。     

非线性科学理论在地质学中的应用

本文旨在探讨非线性这一新兴交叉学科在地质学方面的应用，着重介绍了地质现象非线性行为中的混沌行为、分形理论、自姐织行为及耗哉结构理论，阚述了非线性科学的发展给地质灾害的研究注入了新的活力，崭新的思堆方法和理念特会为地质学研究和预报找到新的突破点。     

地震强度递增沙堆模型响应机制的研究

针对汶川地震Ⅹ度和Ⅺ度烈度区崩塌滑坡面积与累计频率统计关系呈现不同分布规律的现象,开展了地震峰值加速度从0.075~0.450g的6组振动台沙堆模型实验.实验重现了随振动强度增加,落沙量与累计频率从幂律分布-对数正态分布-正态分布依次转变的现象.数学分析表明,变异系数的减小,是这3种概型依次转变的原因.根据实验观察,随扰动递增沙堆表面颗粒行为呈现不同响应模式:微振动时颗粒活动性消失的概率与活动性分叉的概率在总体上平衡,当颗粒间近邻的相互作用导致连锁反应时才能发生大规模落沙事件,具有最大的不确定性.强振动时大部分颗粒就能独立启动,大规模落沙成为必然事件.据此提出,落沙规模由自组织控制的颗粒链式反应过程,向外力控制的颗粒独立下落过程的转化是导致变异系数减小的物理机制.根据以上认识,随地震烈度增加,汶川地震触发的崩塌滑坡规模与累计频率依次服从幂律分布-对数正态分布的现象,可能是具有普适性意义的规律.     

材料特性对非线性结构动力行为的影响

研究了材料对非线性振动系统动力行为的影响。讨论了非线性弹性梁及弹塑性倒摆的周期运动和混沌运动。考虑了材料非线性和几何非线性 ,建立了非线性控制方程。用 Galerkin方法把偏微分方程转化为变分动力系统。通过数值模拟 ,研究了系统在周期激励下的动力响应问题。结果表明 ,材料的性能对系统的动力特性具有根本性的影响。     

创造性思维的非线性动力学原理

基于认知心理学和神经生理学已有的研究成果并加以推广，从非线性动力学，特别是混沌动力学的角度，论述了创造性思维的深层过程和特征．对所提出的“创造性思维中可能性构成空间理论”模型给出了符合淮地动力学原理的论述．在此基础之上提出了一种“创造性思维过程是复杂的混饨动力学系统的演化过程”的新的学术观点．从而为创造性思维和人工智能的研究提供了一条新的研究思路．     

脑电信号的非线性动力学分析

基于脑电信号的非线性特征,利用LILEY脑电信号动力学模型计算了相关维数和李亚普诺夫指数.计算结果表明,当改变兴奋性神经元集群的兴奋性输入参数时,该EEG模型具有极限环、倍周期分岔、混沌等复杂的动力学行为,得出混沌存在于EEG模型中的结论.     

香港滑坡/泥石流灾害及其治理系统

滑坡/泥石流是很多国家和地区困扰多年的地质灾害问题,往往造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失.在香港地区,由于其特有的地理位置和地理环境,这方面的问题尤为突出,因而香港政府每年都要投入大量的人力物力对边坡进行治理,以减轻和避免滑坡/泥石流所带来的灾害.文章拟对这方面的工作进行评述与介绍,并通过一些滑坡案例对香港行政区域内的滑坡规模和基本成因进行基本的阐述,介绍香港政府为治理滑坡所采取的管理方法、相应的政府架构以及政策方面的措施.     

转子—轴承系统不平衡响应的非线性动力学特性分析

利用修正的短轴承理论模型对转子－;轴承系统在各种转速和不平衡量的情况下进行了理论与数值分析,结果表明：在某些条件下,转轴系统有可能产生倍周期分岔,拟周期分岔并出现混沌振动,倍周期分岔和拟周期分岔会使转轴产生交变应力,从而对转轴的运行不利;同时,倍周期分岔和拟周期分岔都是通向混沌的道路之一,产生混沌振动时转子的运动是无序,不可预测和不稳定的,因而对转子的运行极为不利。     

具有非线性时滞项的分数阶混沌系统ADM求解与动力学分析

根据分数阶Lü混沌系统, 提出具有非线性时滞项的分数阶Lü混沌系统. 首先, 用Adomian分解算法（ADM）对分数阶Lü混沌系统进行数值求解; 其次, 用MATLAB软件绘制系统相轨迹图; 最后, 用仿真技术及分岔图、 复杂度和相轨迹等动力学分析工具, 分析系统参数对系统的影响. 数值仿真结果表明, 该系统具有丰富的动力学特性.     

暴雨条件下贵州关岭大寨滑坡稳定性研究

贵州省关岭县2010年6月28日发生的大寨高速远程滑坡是2010年和强降雨有关的具有代表性的滑坡之一。在发生暴雨期间,在雨水的软化作用下关岭大寨滑坡岩体强度迅速下降;同时滑坡后缘拉裂隙产生的静水推力以及滑动面产生的浮托力对于滑坡稳定性的下降起到了重大影响。运用3DEC建立关岭大寨滑坡三维模型,结合强度折减法对滑坡进行模拟,得出暴雨发生前和发生后的滑坡安全系数并对滑坡失稳过程进行分析,证明暴雨是发生此次地质灾害的关键诱因。     

一个新非线性系统的动力学分析与混沌控制

为解决混沌系统在保密通信中的控制问题, 计算分析耗散性函数的耗散性, 并结合Lyapunov指数证明其混沌性. 根据Routh Hurwitz判据分析平衡点的稳定性, 利用MATLAB软件模拟相图. 结果表明: 该系统具有丰富的动力学特征, 且与Lorenz系统拓扑不相似; 用微分反馈控制法可控制并消除该系统的混沌现象, 用x|x| 控制法可对新系统进行周期控制, 使其周期态和混沌交替出现.     

一个新非线性系统的动力学分析与混沌控制

为解决混沌系统在保密通信中的控制问题, 计算分析耗散性函数的耗散性, 并结合Lyapunov指数证明其混沌性. 根据Routh Hurwitz判据分析平衡点的稳定性, 利用MATLAB软件模拟相图. 结果表明: 该系统具有丰富的动力学特征, 且与Lorenz系统拓扑不相似; 用微分反馈控制法可控制并消除该系统的混沌现象, 用x|x| 控制法可对新系统进行周期控制, 使其周期态和混沌交替出现.     

可视化分析非线性强迫振动的混沌现象

分析可视化建模的方法和特点 ,应用可视化语言编制非线性强迫振动方程运动轨迹的分析软件 ,使该类方程在相空间的轨线图、Poincar埁截面图、振动时程曲线图和幅频图动态地显示出来 .通过计算机仿真分析 ,可以动态地观察到运动轨迹出现混沌现象 ,便于全面分析混沌运动特征 .