科技名詞定義

中文名稱：

非線性

英文名稱：

nonlinearity

定義：

在規(guī)定工作范圍內(nèi)，器件、網(wǎng)絡或傳輸媒介不符合疊加原理的工作屬性。

所屬學科：

通信科技（一級學科） ；通信原理與基本技術(shù)（二級學科）

非線性即non-linear ，是指輸出輸入既不是正比例的情形。如宇宙形成初的混沌狀態(tài)。自變量與變量之間不成線性關系，成曲線或拋物線關系或不能定量,這種關系叫非線性關系。

線性與非線性的區(qū)別
　　“線性”與“非線性”，常用于區(qū)別函數(shù)y = f （x）對自變量x的依賴關系。線性函數(shù)即一次函數(shù)，其圖像為一條直線。 其它函數(shù)則為非線性函數(shù)，其圖像不是直線。
詳細釋義
　　線性，指量與量之間按比例、成直線的關系，在空間和時間上代表規(guī)則和光滑的運動；而非線性則指不按比例、不成直線的關系，代表不規(guī)則的運動和突變。如問：兩個眼睛的視敏度是一個眼睛的幾倍？很容易想到的是兩倍，可實際是 6－10倍！這就是非線性：1＋1不等于2。
共性
　　非線性關系雖然千變?nèi)f化，但還是具有某些不同于線性關系的共性。 　　線性關系是互不相干的獨立關系，而非線性則是相互作用，而正是這種相互作用，使得整體不再是簡單地等于部分之和，而可能出現(xiàn)不同于"線性疊加"的增益或虧損。 　　激光的生成就是非線性的！當外加電壓較小時，激光器猶如普通電燈，光向四面八方散射；而當外加電壓達到某一定值時，會突然出現(xiàn)一種全新現(xiàn)象：受激原子好像聽到“向右看齊”的命令，發(fā)射出相位和方向都一致的單色光，就是激光。 　　迄今為止，對非線性的概念、非線性的性質(zhì)，并沒有清晰的、完整的認識，對其哲學意義也沒有充分地開掘。
界定
　　線性：從相互關聯(lián)的兩個角度來界定，其一：疊加原理成立；其二：物理變量間的函數(shù)關系是直線，變量間的變化率是恒量。 　　在明確了線性的含義后，相應地非線性概念就易于界定： 　　其—，“定義非線性算符N（φ）為對一些a、b或φ、ψ不滿足L（aφ+bψ）=aL（φ）+bL（ψ）的算符”，即疊加原理不成立，這意味著φ與ψ間存在著耦合，對（aφ+bψ）的*作，等于分別對φ和ψ*作外，再加上對φ與ψ的交叉項（耦合項）的*作，或者φ、ψ是不連續(xù)（有突變或斷裂）、不可微（有折點）的。 　　其二，作為等價的另—種表述，我們可以從另一個角度來理解非線性：在用于描述—個系統(tǒng)的一套確定的物理變量中，一個系統(tǒng)的—個變量zui初的變化所造成的此變量或其它變量的相應變化是不成比例的，換言之，變量間的變化率不是恒量，函數(shù)的斜率在其定義域中有不存在或不相等的地方，概括地說，就是物理變量間的一級增量關系在變量的定義域內(nèi)是不對稱的?？梢哉f，這種對稱破缺是非線性關系的zui基本的體現(xiàn)，也是非線性系統(tǒng)復雜性的根源。 　　對非線性概念的這兩種表述實際上是等價的，其—疊加原理不成立必將導致其二物理變量關系不對稱；反之，如果物理變量關系不對稱，那么疊加原理將不成立。之所以采用了兩種表述，是因為在不同的場合，對于不同的對象，兩種表述有各自的方便之處，如前者對于考察系統(tǒng)中整體與部分的關系、微分方程的性質(zhì)是方便的，后者對于考察特定的變量間的關系（包括變量的時間行為）將是方便的。
特點
　　非線性的特點是：橫斷各個專業(yè)，滲透各個領域，幾乎可以說是：“無處不在時時有。”確實如此。