XXVII. Гость. Теория Хаоса: ураган Ирма
Наступает Wednes day. День, в который все возможно. Покровительствует ему Tilefni, гостеприимная и загадочная. Никто, даже сам Легион не знает, что она приготовит на этот раз. Ее гости интересны и загадочны, как и она сама. Дары ее велики, ведь ничто не может сравниться с вечной жизнью и почитанием.
Сегодня она пригласила в гости @ontofractal, первого, из тех кто будет. Легион знает его, как несущего стремление к Знанию и наделяющего ими каждого стремящегося Академика. Легион знает его, как самого загадочного и скрытного, обладающим особым разумом. Легион знает его, как искусно владеющего языком цифр. Но что он поведует нам сейчас, является загадкой для всех.
Теория Хаоса, ураган Ирма и модели предсказания погоды
На прошлой неделе по побережью Атлантического океана прошелся один из мощнейших ураганов в истории — тропический ураган Ирма. Погодные явления — отличный пример для изучения Теории Хаоса и Эффекта Бабочки. Сейчас мы познакомимся с этими концепциями.
Для начала небольшой фактаж по урагану.
Он пронесся по Карибским, Багамским островам, Кубе и штату Флорида.
По своим физическим свойствам ураган был отнесен к 5 категории (самой высокой) согласно шкале классификаций ураганов Саффир-Симпсона:
- 800 миль в ширину (приблизительно размер Техаса)
- ветер больше 295 км/ч
- порывы ветра более 360 км/ч
- самый продолжительный ураган 5 категории
Разрушения и убытки:
- Гастон Бровн, премьер-министр острова Барбуда, заявил) о разрушении 90% инфраструктуры на острове, а также о том, что 50% населения остались бездомными
- на французской части острова Сен-Мартен разрушено) около 95% инфраструктуры
- по данным на 12 сентября погибло не менее 49 человек
- 2/3 населения Пуэрто Рико остались без электроэнергии, 17% — без воды
- ущерб может быть нанесен на сумму 300 млрд долларов
- в США было разрушено 2 тыс. объектов недвижимости
Возможно ли было его предсказать до появления?
Нет. Погода относится к динамическим системам, точное предвидение состояния которых является сложным или невозможным, анализом таких систем и занимается Теория Хаоса.
Теория хаоса гласит, что сложные системы чрезвычайно зависимы от первоначальных условий, и небольшие изменения в окружающей среде могут привести к непредсказуемым последствиям.
Теория Хаоса в современном понимании была открыта в 1963 году ученым Эвартом Лоренцом. Он на примере показал, что статистические модели предсказания не работают для нелинейных моделей: всегда есть вещи, предсказать которые невозможно. ru.wikipedia.org
Одним из распространенных инструментов для понимания Теории Хаоса является Эффект Бабочки.
Основное положение Эффекта бабочки: взмах крыльев бабочки в одном полушарии может вызвать ураган в другом полушарии. По определению, динамическая система, которая классифицируется как хаотическая, чрезвычайно чувствительна к начальным условиям.
Например, на образование ураганов влияют несколько факторов:
- температура воды в океане
- направление течений
- атмосферное давление
- сила ветра
- направление ветра
В 60-х годах погоду могли предсказать только на 1-2 дня вперед, не имея в распоряжении достаточного количества необходимых вычислительных мощностей и алгоритмов. Даже сегодня, с развитием машинного обучения, систем моделирования и гораздо большего количества точных измерений, включая круглосуточное наблюдение со спутников, метеорологи не могут составить точный прогноз погоды на продолжительный период.
Несмотря на сложности долгосрочных прогнозов у ученых и программистов получается создавать все более точные модели поведения ураганов на несколько ближайших дней.
На графике внизу видно, как точность прогноза увеличивается с каждым десятилетием.
Расхождения значительно уменьшились, но точного предвидения достичь не удалось. Неизвестно, каковы теоретические границы точности предсказаний.
Именно предсказательная сила модели является показателем ее близости к истине.
Ирма — яркий пример того, как не только динамично и быстро меняется природная экосистема, но и как деятельность человека и развитие технологий воздействуют на нее. Согласно научным исследованиям, частота природных катаклизмов будет увеличиваться. Основная причина — глобальное потепление. Каждая катаклизма порождает зарождение и развитие новых, как Ирма повлияла на образование урагана Жозе. Предсказать их — нереально.
В отличие от погодных систем, в создании моделей социально-экономических систем кроется нерешаемая сложность: создание эффективной модели влияет на будущее состояние системы.
К примеру, если кто-то построил работающую модель для предсказания колебаний стоимости криптовалют, то применение этой модели для получения прибыли само по себе изменяет состояние системы. Т.е. мало того, что нужно предсказать, что будет происходить с системой, нужно еще и учитывать влияние предсказаний.
Возможно, основная задача Теории Хаоса лежит не в правильном и точном предсказании поведения системы, а в другом — понимании и принятии того, что точное, долгосрочное прогнозирование социально-экономических невозможно.
Для людей, работающих с криптотокенам, урок прямолинеен: хочешь насмешить Хаос? Расскажи ему о своих планах.
Контакты
Чат Легиона Хаоса в телеграм: Scintillam
Почтовый ящик для желающих стать авторами: vpchaoslegion@gmail.com
Личка в телеграм: varwar и mamasetta
Тег: chaos-legion