Sayansi Hutegemea On kompyuta Modelling - So What Happens When It Goes Wrong?

Sayansi Hutegemea On kompyuta Modelling - So What Happens When It Goes Wrong?

Kutoka kwa ugunduzi wa kupatikana kwa penicillin kwa nadharia za uwiano na quantum mechanics, sayansi iliendelea na kasi ya kuzingatia akili hata kabla ya kuwa na kompyuta. Mengi ya hii ni chini ya ukamilifu wa mbinu ya kisayansi: matokeo ya kisayansi yanathibitishwa na kuingizwa na kupanuliwa na wanasayansi wengine.

Lakini njia tunayofanya sayansi inabadilika - sasa tunategemea kuongezeka kwa mifano ya kompyuta ngumu kuelewa asili. Na zinageuka kuwa mifano hii inaweza kuwa karibu haiwezekani kuzaliana - maana ya kugusa muhimu ya sayansi ni kuwa changamoto. Hivyo ni matokeo gani ya ulimwengu halisi ya mabadiliko haya na tunaweza kufanya nini kuhusu hilo?

Sayansi ya kisasa ya kisasa - inayojulikana kama "filosofi ya asili" - ilikuwa imara. Sayansi ya uongo hutumia uchunguzi wa zamani ili utabiri juu ya siku zijazo, ambazo zinaweza kupimwa. Tycho Brahe, mwanadamu wa dini wa Denmark wa karne ya 16X, aliweza kufanya uchunguzi sahihi na wa kina wa mbinguni kwa njia hii.

Sayansi ya kisasa, hata hivyo, ni nadharia. Sayansi ya kinadharia pia hufanya utabiri, lakini hupata kutoka kwa mifano ya hisabati badala ya uchunguzi wa awali. Fikiria sheria za Isaac Newton za mwendo, kama vile sheria ya mraba ya uvumbuzi.

Kwa mfano, kuna equation inayoelezea obiti ya Dunia karibu na jua. Kushiriki hii inaweza kutumika kujenga mtindo wa kompyuta ambayo unaweza tu kuziba vigezo fulani na kuona jinsi suluhisho inavyobadilika. Unaweza tu kuziba tarehe ya baadaye na usome mbali nafasi ya Dunia wakati huo. Unaweza pia kutumia mpango huo wa mfano wa mifumo mingine ya sayari - yote yanategemea masomo sawa. Wote unapaswa kufanya ni kuziba katika raia tofauti na mali nyingine mbalimbali za miili inayohusika.

Hizi hesabu za hisabati ni nzuri wakati zinapatikana - lakini mara nyingi hazipo. Kwa mfano, tunajua kwamba hakuna equation rahisi ambayo hutatua "kinachojulikana"tatizo la mwili wa tatu", Ambayo inaelezea miili mitatu inayozunguka na kuathiriana kwa nguvu za nguvu - kama mwezi, Dunia na jua.

Sayansi ya kisasa ya sasa inahusika na mifumo ngumu zaidi, na vile vile hauna ufumbuzi halisi. Mifano kama hiyo lazima kuwa "computational" - kuelezea jinsi mfumo mabadiliko kutoka papo moja hadi ijayo. Lakini hakuna njia ya kuamua hali halisi wakati fulani baadaye badala ya "simulating" mabadiliko yake kwa njia hii. Utabiri wa hali ya hewa ni mfano wa kawaida; mpaka ujio wa kompyuta katika 1950s, haiwezekani kutabiri hali ya hewa ya baadaye kwa haraka kuliko ilivyofanyika.

Sayansi ya sasa inajumuisha kuunda mfano wa hisabati unaoelezea mfumo wa ngumu, kisha kugeuza hii kuwa simulation ya computational, na kuendesha simulation kufanya utabiri ili kuthibitisha mfano.

Wakati mfano unashindwa

Mfano hutumiwa katika nyanja za kisayansi - kutoka kwa astrophysics na utabiri wa hali ya hewa kwa bioinformatics na uchumi. Lakini kuna kuongeza mjadala kuhusu ukweli kwamba sayansi hii ni vigumu kuthibitisha kupitia uzazi.

Inageuka kuwa tu kuelezea mbinu za majaribio kwa maneno haitoshi. Hiyo ni kwa sababu lugha za asili kama Kiingereza hazieleweki sana kwa kuelezea mchanganyiko kwa usahihi. Kuna, baada ya yote, sababu ambayo programu hutumia lugha za programu. Mojawapo ya changamoto kubwa katika maendeleo ya programu ni kubadili mahitaji yasiyoeleweka katika vipimo sahihi vya tabia.

Watu - hata wanasayansi - ni baada ya yote kuharibika. Kubadili taarifa yoyote katika programu karibu hutanguliza mende kwenye njiani. Kwa mfano, wanasayansi wengi hutegemea zana za utafutaji wa data kama vile lahajedwali, ambazo zimetengenezwa kwa urahisi wa matumizi na si kwa ustadi. Ni rahisi sana kuhesabu jumla ya seli tofauti katika sahajedwali, bila kupata maonyo yoyote. Hii ilikuwa moja ya makosa ya mbinu katika karatasi ambayo Party ya Jamhuri ya Muungano wa Marekani ilitumia msingi wa sera zao za upendeleo.

Vilevile a hivi karibuni utafiti kwenye sahajedwali za 15,770 ambazo zilifanywa kwa umma wakati wa uchunguzi katika shirika la Marekani la Enron lilionyesha kuwa 24% ya sahajedwali yenye zenye angalau moja ilikuwa na mende wazi, kama vile kuongeza wingu tupu.

Katika sayansi ya asili, a Mtazamaji wa Kiwango cha Mars, uchunguzi wa nafasi uliozinduliwa katika 1998 kujifunza hali ya hewa juu ya Mars, ulipotea mwaka baadaye kwa sababu sehemu moja ya programu ya udhibiti ilitumia kifalme badala ya vitengo vya metri. Utafiti mwingine ya utekelezaji wa kujitegemea tisa wa jaribio sawa la geoscience - kutumia dasaset sawa, algorithms, na lugha ya programu - ilionyesha mkataba mdogo sana katika matokeo yaliyopatikana.

Nini zaidi, hata kama msomaji wa karatasi ya utafiti anaweza kufanikisha kwa ufanisi maana ya mwandishi, na kisha bila kutafsiri kwa hakika katika mpango, bado kuna vikwazo katika kutekeleza. Kundi moja la shida la shida linatoka kwa jinsi kompyuta inachukua idadi: ingawa wanaweza kuendesha integers kama vile 42 na -17 kwa usahihi kamilifu, mbinu za kawaida za kuendesha idadi halisi kama π≈3.14 na √2≈1.414 inaruhusu usahihi wa takriban tu. Vifungo hivi inamaanisha kwamba njia zinazofanana za kompyuta zina thamani sawa hutoa matokeo tofauti.

Hivyo, nini kinaweza kufanywa? Ikiwa hata watengenezaji wa programu wataalam hawawezi kutekeleza programu sahihi, kwa matumaini gani kuna wapanga programu kama wanasayansi?

Mstari mmoja wa kazi ni kuzalisha zana za kubuni "lugha maalum" za lugha, kila moja kulingana na darasa fulani la tatizo, kama tabia ya mawakala katika masoko ya kiuchumi au usambazaji wa dawa katika seli. Hizi zinalenga kufanya iwe rahisi zaidi kwa wataalamu kuelezea maandishi kwa moja kwa moja katika maneno ya kawaida, badala ya kuwasilisha kwa moja kwa moja katika lugha ya programu ya jumla.

Njia ya pili inatafuta kubuni zaidi ya kuelezea lakini bado ni ya "mifumo ya aina" ya kirafiki kwa programu. Hizi zitasaidia iwe rahisi kupata "makosa" ya kupendeza, kama vile seli tupu katika sahajedwali, au kuchanganya maadili katika vitengo tofauti. Haiwezi kutawala makosa yote ya mantiki hata hivyo. Mstari wa tatu ni kuendeleza maktaba ya matumizi ya kanuni ya hesabu halisi, kuepuka matatizo ya takriban.

Kuna kila nafasi njia hizi zinaweza kusaidia kurekebisha tatizo kwenda mbele, au angalau kuondoa baadhi ya hatari. Baada ya yote, dunia inahitaji sayansi na wanasayansi wanahitaji kompyuta - hiyo haipaswi kubadili wakati wowote hivi karibuni.

Kuhusu Mwandishi

Jeremy Gibbons, Profesa wa Kompyuta, Chuo Kikuu cha Oxford. Kichwa cha Lugha za Programu za Utafiti wa utafiti.

Makala hii awali alionekana kwenye Mazungumzo

Kurasa Kitabu:

Soko la ndani

Amazon

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

kufuata ndaniKuweka juu

icon ya facebookikoni ya twitterikoni ya youtubeikoni ya instagramikoni ya pintrestikoni ya rss

 Pata barua pepe ya hivi karibuni

Jarida la kila wiki Uhamasishaji wa Kila siku

MAONI

Maji ya samawati yaliyozungukwa na nyasi nyeupe iliyokufa
Ramani hufuata miaka 30 ya theluji kali huko Amerika
by Mikayla Mace-Arizona
Ramani mpya ya hafla kali za theluji katika miaka 30 iliyopita inafafanua michakato ambayo inasababisha kuyeyuka haraka.
Barafu nyeupe ya bahari katika maji ya bluu na machweo ya jua yanaonekana ndani ya maji
Maeneo yaliyohifadhiwa ya dunia yanapungua maili za mraba 33K kwa mwaka
by Chuo Kikuu cha A & M cha Texas
Kilio cha ulimwengu kinapungua kwa maili za mraba 33,000 (kilomita za mraba 87,000) kwa mwaka.
upepo turbines
Kitabu cha kutatanisha cha Amerika kinalisha kukana hali ya hewa huko Australia. Madai yake kuu ni ya kweli, lakini hayana umuhimu
by Ian Lowe, Profesa wa Emeritus, Shule ya Sayansi, Chuo Kikuu cha Griffith
Moyo wangu ulizama wiki iliyopita kuona mtoa maoni wa kihafidhina wa Australia Alan Jones akipigania kitabu chenye ubishi kuhusu…
picha
Orodha Moto ya Reuters ya wanasayansi wa hali ya hewa imepigwa kijiografia: kwanini hii ni muhimu
by Nina Hunter, Mtafiti wa baada ya Udaktari, Chuo Kikuu cha KwaZulu-Natal
Orodha Moto ya Reuters ya "wanasayansi wakuu wa hali ya hewa" inasababisha gumzo katika jamii ya mabadiliko ya hali ya hewa. Reuters…
Mtu anashikilia ganda mkononi mwake katika maji ya bluu
Makombora ya zamani yanaonyesha viwango vya juu vya CO2 vinaweza kurudi
by Leslie Lee-Texas A&M
Kutumia njia mbili kuchanganua viumbe vidogo vilivyopatikana kwenye cores za mchanga kutoka sakafu ya bahari, watafiti wamekadiria…
picha
Matt Canavan alipendekeza snap baridi inamaanisha kuongezeka kwa joto sio kweli. Sisi hupunguza hii na hadithi zingine mbili za hali ya hewa
by Nerilie Abram, Profesa; Jamaa wa baadaye wa ARC; Mchunguzi Mkuu wa Kituo cha Ubora cha Tao la Ukatili wa Hali ya Hewa; Naibu Mkurugenzi wa Kituo cha Ubora cha Australia katika Sayansi ya Antarctic, Chuo Kikuu cha Kitaifa cha Australia
Seneta Matt Canavan alituma mboni nyingi za macho zikizunguka jana wakati alituma picha za picha za theluji katika mkoa wa New South…
Mfumo wa mazingira walinzi wa kengele kwa bahari
by Tim Radford
Ndege za baharini hujulikana kama walinzi wa mazingira, onyo la upotezaji wa baharini. Kadri idadi yao inavyoanguka, ndivyo utajiri wa…
Kwa nini Otters Bahari ni Wapiganaji wa Hali ya Hewa
Kwa nini Otters Bahari ni Wapiganaji wa Hali ya Hewa
by Zak Smith
Kwa kuongezea kuwa mmoja wa wanyama wakata zaidi kwenye sayari, otters baharini husaidia kudumisha msaada wa afya, wa kufyonza kaboni…

VIDEOS LATEST

Uhamiaji Mkubwa wa Hali ya Hewa Umeanza
Uhamiaji Mkubwa wa Hali ya Hewa Umeanza
by Super mtumiaji
Mgogoro wa hali ya hewa unalazimisha maelfu ulimwenguni kukimbia kwani nyumba zao zinazidi kukosa makazi.
Umri wa Ice wa Mwisho Unatuambia Kwa Nini Tunahitaji Kujali Mabadiliko ya 2 ℃ Mabadiliko ya joto
Umri wa Ice wa Mwisho Unatuambia Kwa Nini Tunahitaji Kujali Mabadiliko ya 2 ℃ Mabadiliko ya joto
by Alan N Williams, na wenzake
Ripoti ya hivi karibuni kutoka kwa Jopo la Serikali za Mitaa kuhusu Mabadiliko ya Tabianchi (IPCC) inasema kwamba bila kupungua kwa kiasi kikubwa…
Dunia Imekaa Kwa Tabia Kwa Mabilioni Ya Miaka - Hasa Tulipata Bahati Gani?
Dunia Imekaa Kwa Tabia Kwa Mabilioni Ya Miaka - Hasa Tulipata Bahati Gani?
by Toby Tyrrell
Ilichukua mageuzi miaka 3 au 4 bilioni kutoa Homo sapiens. Ikiwa hali ya hewa ingeshindwa kabisa mara moja tu katika hiyo…
Jinsi Ramani ya Hali ya Hewa Miaka 12,000 Iliyopita Inaweza Kusaidia Kutabiri Mabadiliko ya Tabianchi ya Baadaye
Jinsi Ramani ya Hali ya Hewa Miaka 12,000 Iliyopita Inaweza Kusaidia Kutabiri Mabadiliko ya Tabianchi ya Baadaye
by Brice Rea
Mwisho wa zama za mwisho za barafu, karibu miaka 12,000 iliyopita, ilikuwa na sehemu ya mwisho ya baridi inayoitwa Younger Dryas.
Bahari ya Caspian Imewekwa Kuanguka Kwa Mita 9 au Zaidi Karne hii
Bahari ya Caspian Imewekwa Kuanguka Kwa Mita 9 au Zaidi Karne hii
by Frank Wesselingh na Matteo Lattuada
Fikiria uko pwani, ukiangalia baharini. Mbele yako kuna mita 100 za mchanga tasa unaofanana na…
Zuhura mara nyingine alikuwa kama wa Dunia, lakini Mabadiliko ya hali ya hewa yalifanya isiwe na makazi
Zuhura mara nyingine alikuwa kama wa Dunia, lakini Mabadiliko ya hali ya hewa yalifanya isiwe na makazi
by Richard Ernst
Tunaweza kujifunza mengi juu ya mabadiliko ya hali ya hewa kutoka kwa Zuhura, sayari dada yetu. Venus kwa sasa ina joto la uso la…
Kutokuamini kwa Tabianchi tano: Kozi ya Ajali Katika Taarifa potofu za hali ya hewa
Kutokuamini kwa Tabianchi tano: Kozi ya Ajali Katika Taarifa potofu za hali ya hewa
by John Cook
Video hii ni kozi ya ajali katika habari potofu za hali ya hewa, ikitoa muhtasari wa hoja muhimu zinazotumika kutilia shaka ukweli ...
Arctic haijawahi Kuwa Joto Hii Kwa Miaka Milioni 3 na Hiyo Inamaanisha Mabadiliko Kubwa Kwa Sayari
Arctic haijawahi Kuwa Joto Hii Kwa Miaka Milioni 3 na Hiyo Inamaanisha Mabadiliko Kubwa Kwa Sayari
by Julie Brigham-Grette na Steve Petsch
Kila mwaka, kifuniko cha barafu la bahari katika Bahari ya Aktiki hupungua hadi kiwango cha chini katikati ya Septemba. Mwaka huu inachukua 1.44 tu…

MAKALA LATEST

nishati ya kijani 2
Fursa Nne za Hidrojeni za Kijani kwa Midwest
by Tae ya Kikristo
Ili kuepusha mzozo wa hali ya hewa, Magharibi mwa Magharibi, kama nchi nyingine, itahitaji kupunguza kikamilifu uchumi wake kwa…
ug83qrfw
Kizuizi Kikubwa cha Mwitikio wa Mahitaji Kinahitaji Kuisha
by John Moore, Duniani
Ikiwa wasimamizi wa shirikisho watafanya jambo sahihi, wateja wa umeme katika eneo la Kati Magharibi wanaweza hivi karibuni kupata pesa huku...
miti ya kupanda kwa ajili ya hali ya hewa2
Panda Miti Hii Ili Kuboresha Maisha ya Jiji
by Mike Williams-Rice
Utafiti mpya unaanzisha mialoni hai na mikuyu ya Amerika kama mabingwa kati ya "miti mikubwa" 17 ambayo itasaidia kufanya miji…
kitanda cha bahari ya kaskazini
Kwa Nini Ni Lazima Tuelewe Jiolojia ya Seabed Ili Kufunga Upepo
by Natasha Barlow, Profesa Mshiriki wa Mabadiliko ya Mazingira ya Quaternary, Chuo Kikuu cha Leeds
Kwa nchi yoyote iliyobarikiwa kwa ufikiaji rahisi wa Bahari ya Kaskazini yenye kina kirefu na yenye upepo, upepo wa pwani utakuwa ufunguo wa kukutana na wavu…
Masomo 3 ya moto wa porini kwa miji ya misitu kama Dixie Fire inaharibu kihistoria Greenville, California
Masomo 3 ya moto wa porini kwa miji ya misitu kama Dixie Fire inaharibu kihistoria Greenville, California
by Bart Johnson, Profesa wa Usanifu wa Mazingira, Chuo Kikuu cha Oregon
Moto wa mwituni uliowaka katika msitu wa moto na kavu wa mlima ulipitia mji wa Gold Rush wa Greenville, California, mnamo Agosti 4,…
China Inaweza Kutimiza Nishati na Malengo ya Hali ya Hewa Kuweka Nguvu ya Makaa ya mawe
China Inaweza Kutimiza Nishati na Malengo ya Hali ya Hewa Kuweka Nguvu ya Makaa ya mawe
by Alvin Lin
Katika Mkutano wa Kilele wa Hali ya Hewa wa Kiongozi mwezi Aprili, Xi Jinping aliahidi kwamba China "itadhibiti kabisa nguvu inayotumia makaa ya mawe ...
Maji ya samawati yaliyozungukwa na nyasi nyeupe iliyokufa
Ramani hufuata miaka 30 ya theluji kali huko Amerika
by Mikayla Mace-Arizona
Ramani mpya ya hafla kali za theluji katika miaka 30 iliyopita inafafanua michakato ambayo inasababisha kuyeyuka haraka.
Ndege ikidondosha moto nyekundu kwenye moto wa msitu wakati wazima moto wameegesha kando ya barabara wakiangalia angani la machungwa
Mfano unatabiri kupasuka kwa moto wa mwitu kwa miaka 10, kisha kupungua polepole
by Hannah Hickey-U. Washington
Kuangalia mustakabali wa muda mrefu wa moto wa porini unatabiri mwanzoni mwa shughuli za moto wa mwitu takriban muongo mmoja,…

 Pata barua pepe ya hivi karibuni

Jarida la kila wiki Uhamasishaji wa Kila siku

New Attitudes - New Uwezekano

InnerSelf.comHali ya Hewa ImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | SiasaPolitics.com | Soko la ndani
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Haki zote zimehifadhiwa.