【系控论】复杂性科学、混沌控制、蝴蝶效应与蝴蝶技术相关概论

复杂系统，是指一类具有庞大性、混沌性、非线性等复杂属性的系统。复杂系统在自然界和人类社会中广泛存在，并发挥着重要的作用。气像、生态、经济系统等都是常见的复杂系统。对复杂系统的控制应用，无疑是极具意义的课题。

复杂系统拥有的复杂属性，使其难以通过常规途径实现有效控制。这不仅是由于复杂系统组成元素众多、元素互相作用关系密切（庞大性），常规控制途径需要不切实际的分析和干预能力；更为重要的是，复杂系统的发展不定向且不稳定（非线性和混沌性），微小的初始条件差异，或轻微扰动，都会经由连锁反应，随时间产生巨大的影响，使系统的发展偏离预测和操纵，也就是为人所熟知的蝴蝶效应。

早期复杂性科学与混沌科学，对复杂系统进行了研究，发现复杂系统并非毫无规律可循。包括现代计算机之父约翰·冯·诺依曼在内的科学家，提出利用复杂系统中的一些固有特性，例如一种被称为吸引子的特殊性质，可以为控制复杂系统提供机会。

利用相关思想，格里博格、迪特等人建立的早期混沌控制学，对复杂系统的控制做出了初步探索。早期混沌控制技术，以人为扰动或反馈控制等方式，降低混沌性，也就是蝴蝶效应的强度，或是将混沌性的不稳定影响，局限在一定范围内。著名苏联全国自动化系统工程，就被认为部分运用了早期混沌控制学技术思想。但是，这些技术均各自具有较大的局限性，或依赖较全面的观测分析，或依赖强大的干预系统，且往往只适用于特定且复杂性有限的系统，并不能很好地运用于实际目地。

（上述都是现实存在的）

（以下开始是科幻内容）
随着复杂性科学的发展，科学家运用人工智能神经网络、深度学习等工具，进一步对复杂系统的内在规律与特点，特别是规律之间的相互关联进行更深入的研究，并发现在复杂系统的特殊趋势作用关系网络中，沿着某些特定路径，可以分离出相对稳定的连锁反应链条。

在此基础上，有科学家开创性地提出，可以充分利用这种产生稳定链条的路径，在不稳定的复杂大系统中，人为建立相对稳定的小系统，并利用小系统中可控的连锁反应，将干预效应传递给大系统，或是将大系统的状态，反向映射在小系统的关键因素中以便于观测，实现对复杂系统发展的操纵与预测，甚至进而使其趋向预期方向发展，或是趋于简单和稳定。

换言之，这种方法在复杂系统中，嵌入了一种人工可控的的连锁反应，或是说“逆向蝴蝶效应”，像杠杆一样，随时间放大与强化控制效应，抵消了复杂系统本身蝴蝶效应产生的不稳定性，从而实现对复杂系统的控制。这种方法就被称为“向导方法”，而其整体应用技术，常被称为“复杂系统控制逆向蝴蝶效应技术”，简称蝴蝶技术。

相比理论方面，复杂系统控制技术的应用则可能更加曲折，将伴随着长时间的技术经验积累和优化。综合而言，将可能分为数个代系：

第0代，通称电池升级；主要是相关技术基础能力，特别是相对充足的算力和能源资源，达到了一定高度，为复杂系统控制技术的应用发展铺平了道路，相关的早期应用探索开始，控制尺度在米级及以上。代表包括可控聚变及其衍生的高性能电磁铁，以及高能电池、无线输电、高性能量子计算机与测量设备等，包括衍生的实用化电磁动能武器和早期定向能武器。

第1代，通称光效-暴力升级；主要是环境-系统观测干预手段的成熟和丰富，开始出现以不计成本的方式，暴力抹平复杂系统不稳定性，实现复杂系统控制的尝试，即克里塞控制理论，控制尺度在毫米级左右。代表是空气等离子发生及约束控制、空气光纤、颗粒悬浮等，包括民用方面衍生的等离子透镜全息，军用方面衍生的纳米颗粒护盾，大气层内定向能攻防的大量运用等等。

第2代，通称特技-精密升级；主要是开始利用一些复杂系统控制学理论，对复杂系统的控制方式由暴力控制转向精密控制，即瑶光控制理论，控制控制尺度在微米到纳米级左右。代表是虚拟电磁力场控制、空气定向控制等，衍生的包括虚拟电磁运动轨道、个人空调气泡、精密爆破控制等应用。

第3代，通称蝴蝶升级；主要是对蝴蝶技术理论的充分应用，控制尺度在纳米到皮米级左右，控制的效率、范围和系统性极大程度提高，同时，控制范围初步向经济系统等非实体系统延伸。代表是高精密气候控制系统、生化环境控制系统、分子镊和分子探针（含远程物质裂解塑造）等。