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人类能否精确地预测未来   

2009-10-05 21:55:11|  分类: 科技博览 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第二次世界大战是人类历史上最大的一场灾难; 不过从另一方面来说二次大战又促进了剧烈的社会变革推动了历史上最大规模的科技跃进--其中得到明显发展的一个分支是电子计算机的运用其后将人类送上月球的阿波罗计划创造出的现代计算机工业更是全方位地改变了整个世界随着大众对计算机的广泛应用科学家们亦越来越倾向于使用计算机数学模型来进行科学研究与解决问题

 

公元1961,美国科学家爱德华·罗伦兹(Edward Lorenz)在麻省理工学院(MIT)使用电子计算机进行气象预测的工作经过仔细地计算罗伦兹利用以温度、气压以及风速之间的关系为基础的十二个变量方程式,想依靠自然决定论--从一个物理体系在某一时刻的状态,可以推算出其在任何时刻的状态--来制作出对于长期气象精确地预测。由于方程十分复杂,他借助了计算机的力量

某日工作途中罗伦兹计划详尽核对某一特定的序列数据: 便将以前运算出的数据保留在屏幕上面,作为序列初始条件; 然后离开喝了一杯咖啡。当他回来检查新鲜出炉的数据时简直不敢相信自己的眼睛--现时的预测与彼时的预测大相径庭。开始罗伦兹以为计算机出了状况,回过神来后恍然大悟: 彼时方程里面的数据自己保留了六位小数,现时为了节约时间、遂将数据四舍五入保留三位小数; 在这组方程中,微小的偏差每隔四天就会翻一番,直至新旧数据之间的相似性完全丧失为止,而喝咖啡的这段时间系统已然运行了模拟的数月之久,里面的数据当然是面目全非了。

罗伦兹从这个惊人的现象中得出结论: 对于满足一定条件的物理体系而言只有周期性或近周期性(near periodic)的运动才不会因为初始条件的细微改变而产生剧烈变动。

公元1963罗伦兹在《大气科学杂志》上发表了题为“确定性非周期流”(Deterministic Nonperiodic Flow)的论文正式公布了自己的发现--一个气象学家提及,如果这个理论被证明正确,一个海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化。”并且断言: 准确预测天气不过是人类的幻想,继而揭示出在某些(一般是非线性的)物理体系中初始条件的细微改变可能对于体系的未来演化产生不可预言性的巨大影响。

公元1972罗伦兹在华盛顿的一次学术会议上更是赋予了这种现象一个极富诗意的名词--巴西的蝴蝶拍动翅膀会引发德克萨斯的飓风吗?”(Does the flap of a butterfly's wings in Brazil set off a tornado in Texas--蝴蝶效应”(The Butterfly Effect)。

 

人类身处的环境是非线性的,这就决定了我们仅仅能够大概地、而非精确地预测未来。

任何情况之下,不管数学模型多么地精巧完美、不管计算机功能多么地先进强大,想要具体预测出未来特定某日的温度、某国GDP的总量或者某届奥运会各国代表团的奖牌数目皆是不可能完成的任务当然如果想要预测其时大概的情况还是可以办到的。

 

 

20世纪80年代,美国参谋联席会议斥资数百万美元制造出一个名为“先知”的庞大电脑程序,目标是要知道全球的政治军事具体趋势; 其之预测一直是联邦政府的最高机密。但是根据前文,我们就会明白里面的内容强不到那儿去

超级计算机“Blue Gene/P”(蓝色基因/P)人类能否精确地预测未来  - 乐哥 - 乐哥的博客

人类能否精确地预测未来  - 乐哥 - 乐哥的博客

    无独有偶,新世纪出产的计算机虽然在“人工智能”方面已经可以媲美象棋世界冠军,但是在经济方面,预测的结果同样令人失望: 基本可以预测世界经济的长期发展,不过对于一两年内的股市油价、期货的起伏却是乏善可陈

 

 

 

延伸阅读: http://blog.163.com/changhai_blog/blog/static/124070420200972675710791/

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