Предсказуемость

редактировать

Предсказуемость - это степень, в которой правильный прогноз или прогноз состояние системы может быть выполнено как качественно, так и количественно.

Содержание
  • 1 Предсказуемость и причинность
    • 1.1 Демон Лапласа
  • 2 В статистической физике
  • 3 В математике
  • 4 Взаимодействие человека с компьютером
  • 5 В обработке человеческих предложений
  • 6 В биологии
  • 7 В массовой культуре
  • 8 В погоде и климате
    • 8.1 Барьер предсказуемости весны
  • 9 В макроэкономике
  • 10 См. Также
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки
Предсказуемость и причинность

Причинный детерминизм тесно связан с предсказуемостью. Совершенная предсказуемость подразумевает строгий детерминизм, но отсутствие предсказуемости не обязательно означает отсутствие детерминизма. Ограничения предсказуемости могут быть вызваны такими факторами, как недостаток информации или чрезмерная сложность.

В экспериментальной физике всегда есть ошибки наблюдений, определяющие такие переменные, как положение и скорость. Так что точное предсказание практически невозможно. Более того, в современной квантовой механике принцип неопределенности Вернера Гейзенберга ограничивает точность, с которой могут быть известны такие величины. Так что такая совершенная предсказуемость теоретически невозможна.

демон Лапласа

демон Лапласа - высший разум, который мог полностью предсказать одно возможное будущее, учитывая ньютоновские законы динамики классической физики и совершенное знание положения и скоростей всех частиц в Мир. Другими словами, если бы можно было иметь все данные о каждом атоме во Вселенной с начала времен, можно было бы предсказать поведение каждого атома в будущем. Обычно считается, что детерминизм Лапласа основан на его механике, но он не смог математически доказать, что механика детерминирована. Скорее, его детерминизм основан на общих философских принципах, в частности, на принципе достаточного основания и законе непрерывности.

В статистической физике

Хотя второй закон термодинамики может определить состояние равновесия, к которому система будет развиваться, а устойчивые состояния в диссипативных системах иногда можно предсказать, не существует общего правила для прогнозирования временная эволюция систем, удаленных от равновесия, например хаотические системы, если они не приближаются к состоянию равновесия. Их предсказуемость со временем обычно ухудшается, и для количественной оценки предсказуемости можно измерить скорость расхождения систем траекторий в фазовом пространстве (энтропия Колмогорова – Синая, Ляпуновские показатели ).

В математике

В стохастическом анализе случайный процесс - это предсказуемый процесс, если возможно узнать следующий состояние с настоящего времени.

Раздел математики, известный как Теория хаоса, фокусируется на поведении систем, которые очень чувствительны к начальным условиям. Это предполагает, что небольшое изменение начального состояния может полностью изменить развитие системы. Это явление известно как эффект бабочки, согласно которому бабочка, машущая крыльями в Бразилии, может вызвать торнадо в Техасе. Природа теории хаоса предполагает, что предсказуемость любой системы ограничена, потому что в настоящее время невозможно знать все детали системы. В принципе, детерминированные системы, которые пытается проанализировать теория хаоса, можно предсказать, но неопределенность в прогнозе экспоненциально возрастает с истекшим временем.

При взаимодействии человека и компьютера

В исследовании взаимодействие человека с компьютером, предсказуемость - это свойство прогнозировать последствия действий пользователя с учетом текущего состояния системы.

Современный пример взаимодействия человека и компьютера проявляется в разработке алгоритмов компьютерного зрения для программного обеспечения предотвращения столкновений в беспилотных автомобилях. Исследователи из NVIDIA Corporation, Принстонского университета и других учреждений используют глубокое обучение, чтобы научить компьютеры предвидеть последующие дорожные сценарии на основе визуальной информации о текущем и предыдущем состояниях.

Еще один пример взаимодействия человека с компьютером - компьютерное моделирование, предназначенное для прогнозирования поведения человека на основе алгоритмов. Например, Массачусетский технологический институт недавно разработал невероятно точный алгоритм для прогнозирования поведения людей. При тестировании на телешоу алгоритм смог с большой точностью предсказать последующие действия персонажей. Подобные алгоритмы и компьютерные симуляции открывают большие перспективы для будущего искусственного интеллекта.

В обработке человеческих предложений

Лингвистическое предсказание - это явление в психолингвистике, возникающее всякий раз, когда появляется информация о слово или другая языковая единица активируется до того, как эта единица действительно встречается. Данные из слежения за глазами, потенциалов, связанных с событием и других экспериментальных методов показывают, что помимо интеграции каждого последующего слова в контекст, сформированный ранее встреченными словами, пользователи языка могут при определенных условиях, попробуй предугадать ближайшие слова. Было показано, что предсказуемость влияет как на обработку текста и речи, так и на воспроизведение речи. Кроме того, было показано, что предсказуемость влияет на синтаксическое, семантическое и прагматическое понимание.

В биологии

В изучении биологии, в частности генетики и нейробиологии, предсказуемость связана с предсказанием биологического развития и поведения на основе унаследованных гены и прошлый опыт.

В научном сообществе ведутся серьезные споры о том, можно ли полностью предсказать поведение человека на основе его генетики. Исследования, подобные проведенному в Израиле, показали, что судьи с большей вероятностью вынесут более мягкий приговор, если они ели совсем недавно. Помимо подобных случаев, было доказано, что люди с дополнительными генами иммунитета лучше пахнут, что приводит к большему физическому влечению. Можно исследовать генетику, чтобы определить, предрасположен ли человек к каким-либо заболеваниям, а поведенческие расстройства чаще всего можно объяснить путем анализа дефектов генетического кода. Ученые, которые сосредотачиваются на подобных примерах, утверждают, что человеческое поведение полностью предсказуемо. Сторонники другой стороны дискуссии утверждают, что генетика может лишь обеспечить предрасположенность к определенным действиям и что, в конечном счете, люди обладают свободной волей выбирать, действовать или нет.

Животные имеют значительно более предсказуемое поведение, чем люди. Под влиянием естественного отбора животные развивают брачные крики, предупреждения хищников и коммуникативные танцы. Одним из примеров такого укоренившегося поведения является суслик Белдинга, который разработал определенный набор сигналов, предупреждающих ближайших белок о хищниках. Если суслик видит хищника на суше, он издаст трель после того, как доберется до безопасного места, что сигнализирует ближайшим белкам, что они должны встать на задние лапы и попытаться найти хищника. Когда в воздухе виден хищник, суслик немедленно издает длинный свист, подвергая себя опасности, но сигнализируя ближайшим белкам бежать в укрытие. Благодаря экспериментам и исследованиям ученые смогли составить график такого поведения и очень точно предсказать, как животные ведут себя в определенных ситуациях.

В популярной культуре

Изучение предсказуемости часто вызывает споры между теми, кто верит люди полностью контролируют свою свободу воли и тех, кто считает, что наши действия предопределены. Однако вполне вероятно, что ни Ньютон, ни Лаплас не считали исследование предсказуемости связанным с детерминизмом.

Погода и климат

As изменение климата и другие погодные явления становятся все более распространенными, предсказуемость климатических систем становится все более важной. IPCC отмечает, что наша способность предсказать будущие подробные климатические взаимодействия затруднительна, однако долгосрочные прогнозы климата возможны.

Барьер предсказуемости весны

Барьер предсказуемости весны относится к периоду времени в начале года, когда делать прогнозы погоды летом в отношении Эль-Ниньо – Южного колебания сложно. Неизвестно, почему это сложно, хотя было предложено много теорий. Есть мнение, что причина кроется в переходе к ENSO, когда условия меняются быстрее.

В макроэкономике

Предсказуемость в макроэкономике чаще всего относится к степени экономическая модель точно отражает квартальные данные и степень, в которой можно успешно идентифицировать внутренние механизмы распространения моделей. Примеры представляющих интерес макроэкономических рядов США включают потребление, инвестиции, реальный ВНП и основной капитал, но не ограничиваются ими. Факторы, влияющие на предсказуемость экономической системы, включают диапазон прогноза (прогноз на два года «вперед» или на двадцать) и вариативность оценок. Математические процессы для оценки предсказуемости макроэкономических тенденций все еще находятся в разработке.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Викицитатник содержит цитаты, связанные с : Предсказуемость
Найдите предсказуемость в Викисловаре, бесплатном словаре.
Последняя правка сделана 2021-06-02 04:29:04
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте