科技名词定义

中文名称：

非线性

英文名称：

nonlinearity

定义：

在规定工作范围内，器件、网络或传输媒介不符合叠加原理的工作属性。

所属学科：

通信科技（一级学科） ；通信原理与基本技术（二级学科）

非线性即non-linear ，是指输出输入既不是正比例的情形。如宇宙形成初的混沌状态。自变量与变量之间不成线性关系，成曲线或抛物线关系或不能定量,这种关系叫非线性关系。

线性与非线性的区别
　　“线性”与“非线性”，常用于区别函数y = f （x）对自变量x的依赖关系。线性函数即一次函数，其图像为一条直线。 其它函数则为非线性函数，其图像不是直线。
详细释义
　　线性，指量与量之间按比例、成直线的关系，在空间和时间上代表规则和光滑的运动；而非线性则指不按比例、不成直线的关系，代表不规则的运动和突变。如问：两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍？很容易想到的是两倍，可实际是 6－10倍！这就是非线性：1＋1不等于2。
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，而正是这种相互作用，使得整体不再是简单地等于部分之和，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。 　　迄今为止，对非线性的概念、非线性的性质，并没有清晰的、完整的认识，对其哲学意义也没有充分地开掘。
界定
　　线性：从相互关联的两个角度来界定，其一：叠加原理成立；其二：物理变量间的函数关系是直线，变量间的变化率是恒量。 　　在明确了线性的含义后，相应地非线性概念就易于界定： 　　其—，“定义非线性算符N（φ）为对一些a、b或φ、ψ不满足L（aφ+bψ）=aL（φ）+bL（ψ）的算符”，即叠加原理不成立，这意味着φ与ψ间存在着耦合，对（aφ+bψ）的*作，等于分别对φ和ψ*作外，再加上对φ与ψ的交叉项（耦合项）的*作，或者φ、ψ是不连续（有突变或断裂）、不可微（有折点）的。 　　其二，作为等价的另—种表述，我们可以从另一个角度来理解非线性：在用于描述—个系统的一套确定的物理变量中，一个系统的—个变量zui初的变化所造成的此变量或其它变量的相应变化是不成比例的，换言之，变量间的变化率不是恒量，函数的斜率在其定义域中有不存在或不相等的地方，概括地说，就是物理变量间的一级增量关系在变量的定义域内是不对称的。可以说，这种对称破缺是非线性关系的zui基本的体现，也是非线性系统复杂性的根源。 　　对非线性概念的这两种表述实际上是等价的，其—叠加原理不成立必将导致其二物理变量关系不对称；反之，如果物理变量关系不对称，那么叠加原理将不成立。之所以采用了两种表述，是因为在不同的场合，对于不同的对象，两种表述有各自的方便之处，如前者对于考察系统中整体与部分的关系、微分方程的性质是方便的，后者对于考察特定的变量间的关系（包括变量的时间行为）将是方便的。
特点
　　非线性的特点是：横断各个专业，渗透各个领域，几乎可以说是：“无处不在时时有。”确实如此。