Edward Lorenz

氣象學家、混沌理論奠基者，MIT

肖像改繪自 AIP Emilio Segrè Visual Archives 提供的影像 · Attribution

關於

Edward Norton Lorenz（1917–2008）是美國數學家與氣象學家，任職 MIT，他的研究奠定了混沌理論。他在辦公室裡那台 Royal McBee LGP-30 上跑一個簡化的天氣模型，發現只要把一個輸入值四捨五入，預報就完全變了樣；1963 年的論文〈Deterministic Nonperiodic Flow〉證明，一個完全決定論的系統，實際上仍可能無法預測。1972 年一場題為「巴西一隻蝴蝶拍動翅膀，會不會在德州掀起龍捲風？」的演講，替這個概念取了家喻戶曉的名字：蝴蝶效應。替他撰寫這些程式的人包括 Ellen Fetter 與 Margaret Hamilton；Hamilton 說，替他工作是「我做過最好的事情之一」。他於 1983 年獲克拉福德獎，1991 年獲京都賞。

主要貢獻

在〈Deterministic Nonperiodic Flow〉（1963）中證明決定論系統可能根本上無法預測
以 1972 年在美國科學促進會關於可預測性的演講，為蝴蝶效應命名
發現 Lorenz 吸引子，成為混沌動力學最具代表性的圖像
為天氣預報劃下約兩週的實際極限，重塑了數值預報
獲克拉福德獎（1983）與京都賞（1991）；著有《The Essence of Chaos》（1993）

影片與訪談

Weather and Chaos: The Work of Edward N. Lorenz

A twelve-minute film, by its own account the first about Lorenz made with scientists who worked alongside him, among them MIT's Kerry Emanuel and Daniel Rothman. It starts from one question: why can we predict a solar eclipse centuries ahead but the weather only a week or two? The answer it follows is Lorenz's discovery, made with an early digital computer, that some systems may never be predictable, "not because they are too complex, but because 'chaos' is built into their underlying math." It also asks what the butterfly effect actually meant in his work, before it entered popular culture.

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思想連結

Margaret Hamilton

影響了他/她

電腦科學家與軟體工程先驅

她的第一份工作，是 1959 年在 MIT 替 Lorenz 的天氣模型寫程式，用的是他辦公室裡那台 LGP-30——當時她「根本還沒真正接近過電腦」。她回憶：「他把他對 LGP-30 所知道的一切都教給了我」，並說那是「我做過最好的事情之一」。有一次她凌晨四點溜回辦公室，修好一個不想被他發現的錯誤；隔天他從方程式裡推算出來了——她去過哪裡，做了什麼。

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Jay Forrester

思想對照

電腦先驅、系統動力學創始人，MIT

1960 年代初，兩位 MIT 的人各自在早期電腦上跑非線性的回饋系統，卻從所見之中得出相反的教訓。Lorenz 發現，決定論的系統原則上可能無法預測，所以預報有一道再好的模型也越不過的地平線。Forrester 發現，這樣的系統雖然反直覺，卻可以被建模，所以對的模擬能讓一座城市、一顆星球看清它真正的槓桿在哪裡。並讀兩人，正好框住今天任何替複雜系統建模的人都得同時抱著的兩件事：能知道多少，以及還能駕馭多少。