今天我们来聊聊非线性,以下6个关于非线性的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。
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非线性是什么意思?
非线性是指两个变量间的数学关系,不是直线,而是曲线、曲面、或不确定的属性,是不成简单比例(即线性)关系的。
非线性是自然界复杂性的典型性质之一;与线性相比,非线性更接近客观事物性质本身,是量化研究认识复杂知识的重要方法之一;凡是能用非线性描述的关系,通称非线性关系。
共性
非线性关系虽然千变万化,但还是具有某些不同于线性关系的共性。
线性关系是互不相干的独立关系,而非线性则是相互作用,正是这种相互作用,使得整体不再是简单地全部等于部分之和,而可能出现不同于“线性叠加”的增益或亏损。
激光的生成就是非线性的,当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射;而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象:受激原子好像听到“向右看齐”的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光。
非线性是什么?非线性为何无处不在?
生活中充满了非线性,可以这么说,非线性即是一切,而线性只是非线性在一定尺度或范围约束下的近似。
简单举例如下:
1. 自来水龙头,从拧开的一瞬间,从无到有,就是非线性,随后逐步变大,在宏观尺度好像流体均匀流出,其实不然,需要用流体模型来描述。水龙头继续开大,可能又会变得水流不稳定,非线性再次凸显。
2. 将一并未开封的啤酒打开后,瞬间倒过来,啤酒流出瓶口,开始随着空气导入而液体非常不稳定的间歇喷涌,即便后续比较平稳,而因为空气压强的关系而不断间歇变化,一点没有线性的感觉,直到结束。
3. 烧开一壶水也是类似情况。
可见在一个既定的尺度上,比如酒瓶,水龙头,水壶这样的宏观尺度,中间如果是液体,那么水分子的尺度就很小。这样小尺度的大数量物质在运动的时候,往往能够在宏观尺度上形成一定统计意义的均值或某个现象,而它又是不稳定的。
所以总体上来说,非线性无处不在,线性是偶发,而且也是平均或统计意思上的。
正因为如此,非线性世界的情况多变且复杂,这个找规律和预测提供了障碍。比如天气预报,一般只能预报三天的天气,因为天气的形成,有赖于局部的空气中各种小物质的大量相互作用,参数和属性极多,几乎无法预测。
非线性世界中,偶发的平静,它体现为相对的线性表现,这可以被称为物理规律。这些情况的互相转化,可以被称为相变,就像天气剧烈变化,从一种天气急剧变化为另一种。吉布斯在研究了化学过程后,提出了相变相关理论,比价深刻。
举一个例子:飞机的阻力
当飞机高速飞行,阻力首先是空气阻力,虽然空气分析稀少,这就是为啥大家坐飞机能比汽车快的原因,阻力小,速度快。
但当飞机速度达到一定程度后,哪怕稀薄的空气,不同小分子装机金属机壳的概率,密度,相对速度,频率等也就大了,自然阻力越来越多。
可能大家以为就这样下去了,这个物理过程很清晰。但其实不然,高速运行的飞机,速度达到一定程度后,其前后的空气压差而导致的涡街才是最大问题。
因为飞机开得快,身后压力小,有点类似抽真空。飞机后部或者机翼边缘等地方,压力比较小,于是空气产生了对流,形成漩涡。
而随着飞机飞到一定速度后,漩涡就像一个大炮一样,从飞机后面打出去,就如同飞机后面有一条街道,里面行走着很多漩涡人,简称涡街。
而涡街将进一步导致更大的压力差,将飞机拉回来。所以飞机速度无法进一步提高。
于是大家一定想到了真空当中运行,肯定会好很多,的确如此。所以宇宙空间中的飞行器,比近地飞行的飞机要快得多,就是因为宇宙空间和外层空间更稀薄,
集合没有大气和各种元素和分子,空空如也,接近真空,也就能进一步提速。
在举一个例子:汽车起步
开过车的朋友一定知道,起步挂一档,自动挡的汽车起步的时候也是慢慢提速,档位自动切换到抵挡,以便提供更大的推动力来将汽车从零开始提速。
换挡的操作,其实就是一个非线性的过程。汽车的动力输出和实际速度变化,有对应关系,汽车生产厂家,调教底盘的时候,可定有模拟曲线。
而这根曲线可能看着是线性的,因为是近似,自动挡汽车的自动部件应该就是跟着理论值,通过程序实现自动切换档位(根据汽车当前速度和油门程度来计算),
而手动挡就更清晰了,对应汽车从速度0,到低速,到中速,到高速,正是认识到这几个阶段的非线性,所以手动挡的人,才会根据经验,快速切换合适的档位来提速。
类似的人走路也是起步,虽然说猎豹和百米冠军和汽车或飞机比速度,起步人和动物占优,这是因为动物的生物理化结构,长期进化的结果,起步慢要被吃掉。
所以人和猎豹起步提速比战斗机还快,但后面就被追上了。拿人来说,正准备过马路,在等待红灯变绿的你,将重心正好控制在双脚之间,此时突然绿灯亮了,
心急的你猛的抬起右脚就要往前走,发现你上身往后仰,那是因为惯性。你重心的保持是有惯性的,要改变就要付出代价,且要经理过程和时间。你抬腿便走,
为了保持重心依旧维持在你脚下,你驱赶不得不后仰。
什么叫线性和非线性?
1.两个变量之间的关系是一次函数关系的——图象是直线,这样的两个变量之间的关系就是“线性关系”;如果不是一次函数关系的——图象不是直线,就是“非线性关系”。
2.比如说y=kx 就是线形的 而y=x^2就是非线形的 线形的图形一般是一条直线。
3.“非线性”的意思就是“所得非所望”。一个线性关系中的量是成比例的:十枚橘子的价钱是一枚的十倍。非线性意味着批发价格是不成比例的:一大箱橘子的价钱比一枚的价钱乘以橘子的个数要少。这里重要的观念是“反馈”——折扣的大小反过来又影响顾客购买的数量。
扩展资料
线性和非线性的区别:
线性linear,指量与量之间按比例、成直线的关系,在数学上可以理解为一阶导数为常数的函数;非线性non-linear则指不按比例、不成直线的关系,一阶导数不为常数。
线性特性是卷积运算的性质之一,即设a,b为任意常数,则对于函数f(z,y),h(x,y)和g(x,y),
{af(x,Y)+bh(z,y)}*g(z,y)=-af(x,y)*g(x,y)+bh(x,y)*g(z,y)。
同样有:
f(x,y)*{ah(x,y)+bg(x,y)=af(x,y)*h(x,y)+bf(x,y)*g(x,y) 。
参考资料
百度百科-线性
非线性是什么意思?
通信术语中的非线性,即模拟调制系统中的非线性调制。
非线性调制又称为角度调制,其已调信号的频谱和调制信号的频谱结构有很大的不同,除了频谱搬移外,还增加了许多新的频率成分。非线性调制包括调频(FM)和调相(PM)两大类。
非线性调制又称为角度调制,是指调制信号控制高频载波的频率或相位,而载波的幅度保持不变。角度调制后信号的频谱不再保持调制信号的频谱结构,会产生与频谱搬移不同的新的频率成分,而且调制后信号的带宽一般要比调制信号的带宽大很多。
从传输频带的利用率来讲,非线性调制是不经济的,但它具有较好的抗噪声性能,在不增加信号发送功率的前提下,可以用增加带宽的方法来换取输出信噪比的提高,且传输带宽越宽,抗噪声性能就越好。
什么是非线性?
什么是非线性?非线性是一个数学名词,它指两个量之间没有象正比那样的“直线”关系。自然科学和工程技术中有许多问题要用到非线性的数学模型,比如,采用了非线性模型以后,可以说明为什么同一个前提会导致几种不同的后果,可以说明什么时候两种效应不能“叠加”(superposition),这两种现象会怎样彼此影响、发生“耦合”作用。
什么是线性,非线性?
线性linear,指量与量之间按比例、成直线的关系,在数学上可以理解为一阶导数为常数的函数。
非线性non-linear则指不按比例、不成直线的关系,一阶导数不为常数。
拓展资料:
什么是线性和非线性?数学解释和应用于生活中有什么区别?
第一:什么是线性和非线性
怎么区别?
第二:是一个X轴,Y轴吗.纵横怎么代表线性非线形、
第三:用生活例子怎么表示线性和非线性
两个变量之间的关系是一次函数关系的——图象是直线,这样的两个变量之间的关系就是“线性关系”;如果不是一次函数关系的——图象不是直线,就是“非线性关系”。
比如说y=kx
就是线形的
而y=x^2就是非线形的
线形的图形一般是一条直线。
“非线性”的意思就是“所得非所望”.一个线性关系中的量是成比例的:十枚橘子的价钱是一枚的十倍.非线性意味着批发价格是不成比例的:一大箱橘子的价钱比一枚的价钱乘以橘子的个数要少。这里重要的观念是“反馈”——折扣的大小反过来又影响顾客购买的数量。
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