你能预测未来吗?是的,当然可以。:揭秘一个能预测天气、体育赛事等的方程式的内幕

2024-10-12 07:20:30 英文原文

作者:Tom ChiversSocial Links NavigationScience writer

Robot fortune teller hand and crystal ball
(图片版权:Yuichiro Chino/ Getty Images)

无论看到方程式是让你欣喜若狂还是想要逃离,不可否认的是,科学的许多方面都受到这些原则的指导。美丽的符号和数字集合但从医学检测到人工智能一个数学法则指导着现代世界的许多方面——贝叶斯定理。

时至今日,由一位18世纪的长老会牧师兼业余数学家开发的这个看似简单的方程,在建模和预测中被用来帮助我们预测从未来天气事件、股市波动到体育赛事胜者的一切。

获奖科学作家所著的书籍《一切皆可预测》汤姆·奇弗斯这是一次引人入胜的巡礼,探索这一奇特定理及其对现代生活的影响,并且该书已被提名为享有盛誉的2024年皇家学会特里维迪科学图书奖的候选作品。以下是书中序言的一段短摘,探讨我们能够预测未来到何种程度。

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你能预测未来吗?是的,当然可以。

你可以几乎准确地预测,在接下来的几秒钟内,你会呼吸一次,然后再呼出。你的心脏将以每秒一到三次的速度跳动。明天早上,太阳会在一个特定的时间升起,这个时间取决于你的纬度和一年中的时节,但你仍然可以非常精确地找到它。所有这些事件你可以自信地预测出来。

你也可以预测火车将在某个时间到达,或者你的朋友会准时到达你们约定见面的餐厅。不过,根据铁路公司的不同,或你的朋友的情况,你可能对此没有那么有信心。

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你可以预测世界人口将继续增长直到本世纪中叶左右,然后开始下降。你可以预测全球平均地表温度在2030年将高于1930年的水平。

未来并非不可见。你可以洞察它。有些部分比其他部分更可预测——行星的牛顿舞蹈可以预测数千年的轨迹;天气的洛伦兹混沌状态只能预测几天。但你仍然可以通过迷雾窥视一番,以某种方式。

那并不是人们通常所说的“我可以预测未来”的意思。他们指的是某种神秘的东西,一些超感知或神奇的预知能力。我们可能做不到这一点。(在这本书中你会读到一位科学家认为我们可以做到这件事,你也会读到为什么他几乎肯定错了的原因。)但我们不需要那种能力。我们所做的每一件事,每一刻都在预测未来。如果我们不能做到这点,我们就无法正常生活。我们做出非常基本的预测,比如“空气将继续是可呼吸的”,每次呼吸时都隐含地做出了这样的假设。我们也做出更复杂的预测,例如“当我到达的时候,街角商店会有阿尔彭(一种早餐麦片)”,每次做决定时都会这样。我们的这些预测不是基于神秘的预知能力,而是基于我们过去收集到的信息。

这些预测的问题在于它们都是不确定的宇宙可能是确定性的,也可能不是;或许如果我们拥有完美的、神一般的关于宇宙中每一个粒子的位置、运动和属性的知识,我们就能完美地预测一切,包括每一只麻雀的坠落。但我们现在没有这样的知识。相反,我们只有部分信息。我们可以通过不完美的感官看到宇宙的一部分,虽然不完整。对于这些部分如何移动,我们有最好的猜测——我们知道人类形状的部分倾向于寻找食物和伴侣;我们知道岩石形状的部分倾向于保持静止。利用这些信息,我们可以做出混乱而不够完美的预测。

生活并非象棋,一种信息完全的游戏,理论上可以被“解决”。它更像扑克,一个在有限信息下尽力做出最佳决策的游戏。这本书讲述的就是让你做到这一点的方程式。

摘自「」一切皆可预测:贝叶斯统计如何解释我们的世界." 版权所有 © 2024 Tim Chivers.


汤姆·奇弗斯是一位科学作家和作者。他在2018年和2020年获得了皇家统计学会“新闻报道中的统计卓越奖”,并在2021年被英国科学作家协会评为年度科学作家。

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摘要

(图片版权:Yuichiro Chino/Getty Images) 无论看到方程式会让你欣喜若狂还是避之不及,不可否认的是,科学的许多方面都受这些美丽符号和数字集合所体现的原则指导。获奖科普作家汤姆·奇弗斯(Tom Chivers)撰写的《一切皆可预测》一书是对这一奇特定理及其如何影响现代生活的精彩巡礼,并且入围了2024年皇家学会特里维迪科学图书奖的候选名单。不过,具体到铁路公司的情况,或是你的朋友那里,你可能不会有那么大的信心。我们做出非常基本的预测,比如“空气将继续是可呼吸的”,这是我们每次吸气时无意识地完成的行为。所有这些预测的一个共同点就是它们都是不确定的。