Сигнал и шум. Почему одни прогнозы сбываются, а другие – нет. Нейт Сильвер
Чтение книги онлайн.

Читать онлайн книгу Сигнал и шум. Почему одни прогнозы сбываются, а другие – нет - Нейт Сильвер страница 53

СКАЧАТЬ вероятностного подхода, верившие, что условия Вселенной познаваемы лишь с некоей долей неопределенности[65]. Подобный пробабилизм представлял собой поначалу исключительно эпистемологическую парадигму – согласно ей существуют ограничения на взаимодействия человека и природы. Совсем недавно, благодаря открытиям в области квантовой механики, ученые и философы задались вопросом, а не ведет ли себя сама Вселенная вероятностным образом.

      При ближайшем рассмотрении частицы, которые стремился выявить Лаплас, начинают вести себя подобно волнам: возникает впечатление, что они не занимают никакого постоянного положения. Как можно предсказать, в каком направлении будет двигаться объект, если вы даже не знаете, где именно он находится? Разумеется, это невозможно. И именно эта мысль и заложена в основу знаменитого принципа неопределенности, разработанного физиком-теоретиком Вернером Гейзенбергом{250}. Физики трактуют принцип неопределенности по-разному, однако он, по сути, утверждает, что постулат Лапласа не может быть верен в буквальном смысле. Идеальные предсказания невозможны, если природа сама по себе развивается случайным образом.

      К счастью, для изучения погоды нам не нужна квантовая механика. Погодные изменения происходят на молекулярном (а не атомном) уровне, и сами молекулы слишком велики для того, чтобы на них оказывала какое-то значимое влияние квантовая физика. Более того, мы уже довольно давно поняли, что изменения погоды вполне подчиняются законам химии и ньютоновской физики.

      А что касается обновленной версии Демона Лапласа, то можно сказать следующее. Если мы знаем положение каждой молекулы в земной атмосфере (такое утверждение куда более скромное, чем стремление к знанию местоположения каждого атома во Вселенной), то можем ли мы создавать идеальные прогнозы погоды? Или же в погоде тоже изначально заложен некий элемент случайности?

      Матрица

      Мы уже давно умеем делать прогнозы погоды на основе чисто статистических наблюдений. Насколько велика вероятность того, что завтра пойдет дождь, с учетом того, что он шел сегодня? Метеоролог мог бы изучить все такие случаи, связанные с дождями, собранные в его базе данных, и дать ответ на этот вопрос. Или же он мог бы изучить долгосрочные средние значения и сказать нам о том, что в марте в Лондоне дождь идет примерно 35 % времени{251}.

      Проблема состоит в том, что предсказания такого рода не особенно полезны – они недостаточно точны для того, чтобы порекомендовать вам взять с собой с утра зонтик, не говоря уже о прогнозировании движения урагана. Поэтому метеорологи пошли по иному пути. Вместо статистической модели они хотели создать живую и дышащую модель, имитирующую физические процессы, которые управляют погодой.

      Однако наша способность делать прогнозы погоды на основе расчетов куда слабее, чем наше теоретическое СКАЧАТЬ



<p>65</p>

Как мы увидим в главе 8, дать характеристику Лапласу в рамках этого спектра довольно непросто. Он был эклектичным мыслителем и сыграл важную роль в развитии теории вероятности, отчасти будучи убежденным в том, что люди вряд ли смогут развиться до того совершенства, которое он наблюдал в природе. – Прим. авт.

<p>250</p>

Принцип неопределенности не стоит путать с эффектом наблюдателя, при котором акт измерения системы (например, направление лазерного луча на частицу света) обязательно изменяет наблюдаемый объект. Эти два убеждения нельзя считать полностью несовместимыми, однако принцип неопределенности представляет собой более сильное, хотя и не столь интуитивно убедительное заявление. Сам Гейзенберг верил, что его принцип неопределенности должен быть довольно нелогичным. Однако в целом идея состоит в том, что после определенной степени разрешения, в тот самый момент, когда нам кажется, что мы способны сказать, где точно находится частица, она начинает вести себя не как элемент материи, а как нечто совершенно иное – как распространяющаяся волна. Одна из самых интересных демонстраций это явления была сделана преподавателем физики из МТИ Уолтером Левином – Walter Lewin: Acorvettes, «Quantum Mechanics, the Uncertainty Principle, Light Particles», YouTube, August 4, 2007. http://www.youtube.com/watch?v=KT7xJ0tjB4A.

<p>251</p>

«London Weather», in Official London Guide, Visitlondon.com. http://www.visitlondon.com/travel/weather.