카오스 이론이란?

카오스 이론(chaos theory)은 1961년 미국 수학자 에드워드 로렌츠(Edward Lorenz, 1917~2008)가 날씨에 관한 컴퓨터 시뮬레이션을 하다가 발견한 수학적 이론입니다.

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로렌츠는 당시 미국의 대기과학자였고, MIT의 연구소에 기후변화를 예측하기 위한 모델 연구를 수행하고 있었는데, 자신의 기후 예측 모형 방정식을 푸는데 컴퓨터에 적용시키고 있었습니다.

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연구 과정에서 로렌츠는 우연히 계산을 반복해서 검토할 필요가 있어서 같은 초깃값을 주고 계산을 반복하였는데, 컴퓨터는 전혀 다른 값을 도출하였고 로렌츠는 컴퓨터의 고장을 의심했지만 제대로 작동한다는 걸 확인했습니다.

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컴퓨터가 인가한 초깃값이 원래의 것과 1/1000의 오차를 갖고 있었는데, 이는 합리적인 오차였습니다.

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하지만 작은 초깃값이 전혀 다른 답을 보이면서 작은 변화가 다른 결과를 야기할 수 있다는 것을 입증하게 되었습니다.

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카오스는 ‘혼란’을 의미하는데, 겉보기에는 불안정하고 불규칙적이지만 나름의 규칙과 질서를 가지고 있는 현상을 설명하는 것이 카오스 이론입니다.

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흔히, 대중적으로는 “브라질에 있는 나비의 날갯짓이 미국 텍사스 주에 발생한 토네이도의 원인이 될 수 있을까?” 라는 질문에서 시작된 나비효과로 유명하기도 합니다.

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사실 카오스이론은 인지되지 못했을 뿐, 이미 발견된 것입니다.

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1900년경 프랑스의 수학자이자 물리학자인 앙리 푸앵카레(Henri Poincaré, 1854~1912)는 동역학 불안정성 현상을 발견하였습니다.

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푸앵카레는 천체의 운동을 결정하는 방정식은 미세한 차이를 아주 작게 해도, 예측에서 엄청난 불확실성으로 이어진다는 것을 확인하였고 초기의 불확실성을 어떻게 하든 결과의 불확실성은 매우 커진다는 것을 발견했습니다.

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카오스이론을 예견했던 푸앵카레와 동료들의 연구는 로렌츠와 나비효과 이후에야 충분히 인정받았으며, 오늘날 20세기의 기본적이고 가장 심오한 발견들 중 하나로 인정받고 있습니다.

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카오스 이론은 경제에서도 통용되는데, 업 경영의 측면에서는 경영상의 위기나 혼란을 기업 성장과 발전의 원동력으로 삼을 수 있다는 이론으로 사용됩니다.