Prediksjon - Prediction

The Old Farmer's Almanac er kjent i USA for sine (ikke nødvendigvis nøyaktige) langtidsvarsler.

En prediksjon ( latin præ- , "før" og dicere , "å si"), eller prognose , er en uttalelse om en fremtidig hendelse . De er ofte, men ikke alltid, basert på erfaring eller kunnskap. Det er ingen universell enighet om den eksakte forskjellen fra " estimering "; forskjellige forfattere og disipliner tilskriver forskjellige konnotasjoner .

Selv om fremtidige hendelser nødvendigvis er usikre , er garantert nøyaktig informasjon om fremtiden umulig. Forutsigelser kan være nyttige for å lage planer om mulig utvikling; Howard H. Stevenson skriver at spådom i virksomheten "er minst to ting: Viktig og vanskelig."

Mening

I en ikke-statistisk forstand brukes begrepet "prediksjon" ofte for å referere til en informert gjetning eller mening .

En slik prediksjon kan bli informert av en forutsigbar persons abduktive resonnement , induktive resonnement , deduktive resonnement og erfaring ; og kan være nyttig - hvis den forutsigende personen er en kunnskapsrik person i feltet.

Den Delphi metode er en teknikk for å fremskaffe slik ekspert-dom-baserte forutsigelser på en kontrollert måte. Denne typen forutsigelser kan oppfattes som konsistente med statistiske teknikker i den forstand at "dataene" som brukes er forutsigelsesekspertens kognitive erfaringer som danner en intuitiv "sannsynlighetskurve".

Statistikk

I statistikk er prediksjon en del av statistisk slutning . En bestemt tilnærming til slik slutning er kjent som prediktiv slutning , men forutsigelsen kan utføres innenfor en av flere tilnærminger til statistisk slutning. En mulig beskrivelse av statistikk er faktisk at den gir et middel til å overføre kunnskap om et utvalg av en befolkning til hele befolkningen og til andre beslektede befolkninger, noe som ikke nødvendigvis er det samme som forutsigelser over tid. Når informasjon overføres over tid, ofte til bestemte tidspunkter, kalles prosessen prognoser . Prognoser krever vanligvis tidsseriemetoder , mens prediksjon ofte utføres på tverrsnittsdata .

Statistiske teknikker som brukes for prediksjon inkluderer regresjonsanalyse og dens forskjellige underkategorier, for eksempel lineær regresjon , generaliserte lineære modeller ( logistisk regresjon , Poisson-regresjon , Probit-regresjon ), etc. Ved prognoser kan autoregressive glidende gjennomsnittsmodeller og vektorautoregresjonsmodeller være benyttet. Når disse og/eller relaterte, generaliserte settene med regresjon eller maskinlæringsmetoder blir distribuert i kommersiell bruk, er feltet kjent som prediktiv analyse .

I mange applikasjoner, for eksempel tidsserieanalyse, er det mulig å estimere modellene som genererer observasjonene. Hvis modeller kan uttrykkes som overføringsfunksjoner eller i form av tilstandsrom-parametere, kan utjevnede, filtrerte og forutsagte dataestimater beregnes. Hvis de underliggende generasjonsmodellene er lineære, kan et Kalman-filter med minimumsvarians og en jevnere variante med mindre variasjon brukes til å gjenopprette data av interesse fra støyende målinger. Disse teknikkene er avhengige av et-skritt fremover-prediktorer (som minimerer variansen av prediksjonsfeilen ). Når genereringsmodellene er ikke -lineære, kan trinnvise lineariseringer brukes i utvidet Kalman -filter og jevnere rekursjoner. I ikke-lineære tilfeller gjelder imidlertid ikke lenger optimale ytelsesgarantier for minsteavvik.

For å bruke regresjonsanalyse for prediksjon, samles data om variabelen som skal forutses, kalles den avhengige variabelen eller responsvariabelen, og på en eller flere variabler hvis verdier er antatt å påvirke den, kalt uavhengige variabler eller forklaringsvariabler. En funksjonsform , ofte lineær, er hypotetisert for det postulerte årsakssammenhengen, og parametrene til funksjonen anslås ut fra dataene - det vil si at de er valgt for å optimalisere på en eller annen måte passformen til funksjonen, og dermed parametrisert, til data. Det er estimeringstrinnet. For prediksjonstrinnet blir forklarende variabelverdier som anses relevant for fremtidige (eller nåværende, men ennå ikke observert) verdier for den avhengige variabelen, lagt inn i den parameteriserte funksjonen for å generere spådommer for den avhengige variabelen.

Vitenskap

NASAs spådommer fra 2004 om solsyklusen, som var unøyaktige (forutsier at solsyklus 24 ville starte i 2007 og være større enn syklus 23), og de raffinerte spådommene i 2012, som viser at den startet i 2010 og er veldig små.

I vitenskapen er en prediksjon en streng, ofte kvantitativ, uttalelse, som forutsier hva som vil bli observert under spesifikke forhold; for eksempel ifølge tyngdekraftsteorier , hvis et eple falt fra et tre, ville det bli sett å bevege seg mot midten av jorden med en spesifisert og konstant akselerasjon . Den vitenskapelige metoden er bygget på å teste utsagn som er logiske konsekvenser av vitenskapelige teorier. Dette gjøres gjennom repeterbare eksperimenter eller observasjonsstudier.

En vitenskapelig teori hvis spådommer er motsagt av observasjoner og bevis vil bli avvist. Nye teorier som genererer mange nye spådommer kan lettere støttes eller forfalskes (se prediktiv kraft ). Forestillinger som ikke gir noen testbare spådommer regnes vanligvis som ikke å være en del av vitenskapen ( protoscience eller nescience ) før testbare spådommer kan gjøres.

Matematiske ligninger og modeller og datamodeller brukes ofte for å beskrive fortid og fremtidig oppførsel for en prosess innenfor modellens grenser. I noen tilfeller kan sannsynligheten for et utfall, i stedet for et spesifikt utfall, forutsies, for eksempel i mye av kvantefysikken .

I mikroprosessorer , gren prediksjon tillater unngåelse av rørledningen tømming ved forgreningsinstruksjoner .

I konstruksjonen forutsies og unngås mulige feilmoduser ved å korrigere feilmekanismen som forårsaker feilen.

Nøyaktig prediksjon og prognose er veldig vanskelig på noen områder, for eksempel naturkatastrofer , pandemier , demografi , befolkningsdynamikk og meteorologi . For eksempel er det mulig å forutsi forekomsten av solsykluser , men deres eksakte timing og størrelse er mye vanskeligere (se bildet til høyre).

I materialteknikk er det også mulig å forutsi levetiden til et materiale med en matematisk modell.

Hypotese

Etablert vitenskap gir nyttige spådommer som ofte er ekstremt pålitelige og nøyaktige; for eksempel blir formørkelser rutinemessig forutsagt.

Nye teorier gir spådommer som gjør at de kan motbevises av virkeligheten. For eksempel er å forutsi strukturen til krystaller på atomnivå en aktuell forskningsutfordring. På begynnelsen av 1900 -tallet var den vitenskapelige konsensus at det eksisterte en absolutt referanseramme , som fikk navnet lysende eter . Eksistensen av denne absolutte rammen ble ansett som nødvendig for å være i samsvar med den etablerte ideen om at lysets hastighet er konstant. Det berømte Michelson - Morley -eksperimentet viste at spådommer utledet fra dette konseptet ikke ble støttet i virkeligheten, og dermed motbeviste teorien om en absolutt referanseramme. Den spesielle relativitetsteorien ble foreslått av Einstein som en forklaring på den tilsynelatende inkonsekvensen mellom lysets hastighet og ikke-eksistensen av en spesiell, foretrukket eller absolutt referanseramme.

Albert Einsteins teori om generell relativitet kunne ikke lett testes da den ikke ga noen effekter som kan observeres på terrestrisk skala. Men som en av de første testene for generell relativitet , spådde teorien at store masser som stjerner ville bøye lys, i motsetning til akseptert teori; dette ble observert i en formørkelse fra 1919.

Finansiere

Matematiske modeller for aksjemarkedsadferd (og økonomisk atferd generelt) er også upålitelige for å forutsi fremtidig atferd. Blant annet er dette fordi økonomiske hendelser kan strekke seg over flere år, og verden endrer seg over en lignende tidsramme, og dermed ugyldiggjør relevansen av tidligere observasjoner for nåtiden. Dermed er det et ekstremt lite antall (i størrelsesorden 1) av relevante tidligere datapunkter for å projisere fremtiden. I tillegg antas det generelt at aksjekursene allerede tar hensyn til all informasjon som er tilgjengelig for å forutsi fremtiden, og påfølgende bevegelser må derfor være et resultat av uforutsette hendelser. Følgelig er det ekstremt vanskelig for en aksjeinvestor å forutse eller forutsi en aksjemarkedsboom eller et børskrasj . I motsetning til å forutsi den faktiske aksjeavkastningen, har prognoser for brede økonomiske trender en tendens til å ha bedre nøyaktighet. Slike analyser tilbys av både ideelle grupper og private institusjoner som er ideelle.

Det er sett en viss sammenheng mellom faktiske aksjemarkedsbevegelser og prediksjonsdata fra store grupper i undersøkelser og spådommer.

En aktuar bruksområder aktuariell vitenskap å vurdere og forutsi fremtidige virksomhet risiko , slik at risikoen (e) kan reduseres . For eksempel ville en aktuar i forsikring bruke et livstabell (som inneholder den historiske erfaringen med dødelighetsrater og noen ganger et estimat av fremtidige trender) for å projisere forventet levetid .

Sport

Å forutsi utfallet av sportsbegivenheter er en virksomhet som har vokst i popularitet de siste årene. Handicappers forutsier utfallet av spill ved hjelp av en rekke matematiske formler, simuleringsmodeller eller kvalitativ analyse . Tidlige, kjente sportsspillere, som Jimmy den greske , antas å ha tilgang til informasjon som ga dem et forsprang. Informasjon varierte fra personlige problemer, for eksempel gambling eller drikking til ukjente skader; alt som kan påvirke prestasjonen til en spiller på banen.

Den siste tiden har endret måten sport blir forutsagt. Spådommer består nå vanligvis av to forskjellige tilnærminger: Situasjonsspill og statistisk baserte modeller. Situasjonsspill er mye vanskeligere å måle fordi de vanligvis involverer motivasjonen til et lag. Dan Gordon, bemerket handicapper, skrev "Uten en følelsesmessig fordel i et spill i tillegg til verdi i en linje, vil jeg ikke legge pengene mine på det". Disse typer spill består av: Satser på underdogen hjemme, tipper mot vinnere av mandagskvelden hvis de er en favoritt neste uke, satser underdog i "se fremover" -spill osv. Etter hvert som situasjonsspill blir mer kjent blir de mindre nyttige fordi de vil påvirke måten linjen er satt på.

Den utbredte bruken av teknologi har ført til seg mer moderne sportsspillsystemer . Disse systemene er vanligvis algoritmer og simuleringsmodeller basert på regresjonsanalyse . Jeff Sagarin , en sportsstatistiker, har vakt oppmerksomhet til sport ved å ha resultatene av modellene hans publisert i USA Today. Han får for tiden betalt som konsulent av Dallas Mavericks for sine råd om oppstillinger og bruken av Winval -systemet hans, som evaluerer gratis agenter. Brian Burke , en tidligere marinefighterpilot som ble sportsstatistiker, har publisert resultatene av bruk av regresjonsanalyse for å forutsi utfallet av NFL -kamper. Ken Pomeroy er allment akseptert som en ledende myndighet på basketballstatistikk. Nettstedet hans inkluderer College Basketball Ratings, et tempobasert statistikksystem. Noen statistikere har blitt veldig berømte for å ha vellykkede forutsigelsessystemer. Dare skrev "de effektive oddsene for sportsbetting og hesteveddeløp er et direkte resultat av menneskelige beslutninger og kan derfor potensielt vise konsekvente feil". I motsetning til andre spill som tilbys i et kasino, kan prediksjon i sportsbegivenheter være både logisk og konsekvent.

Andre mer forhåndsmodeller inkluderer de som er basert på bayesianske nettverk, som er årsakssannsynlighetsmodeller som vanligvis brukes for risikoanalyse og beslutningsstøtte. Basert på denne typen matematisk modellering, har Constantinou et al., Utviklet modeller for å forutsi utfallet av fotballkamper. Det som gjør disse modellene interessante er at de, bortsett fra å ta hensyn til relevante historiske data, også inkorporerer alle disse vage subjektive faktorene, som tilgjengeligheten av nøkkelspillere, lagtrøtthet, lagmotivasjon og så videre. De gir brukeren muligheten til å inkludere sine beste gjetninger om ting som det ikke er noen harde fakta tilgjengelig. Denne tilleggsinformasjonen kombineres deretter med historiske fakta for å gi en revidert prediksjon for fremtidige kampresultater. De første resultatene basert på denne modelleringspraksisen er oppmuntrende siden de har vist konsekvent lønnsomhet mot publiserte markedsodds.

I dag er sportsspill en enorm virksomhet; det er mange nettsteder (systemer) ved siden av tippesider, som gir tips eller spådommer for fremtidige spill. Noen av disse prediksjonsnettstedene (tipsters) er basert på menneskelige spådommer, men andre på dataprogramvare som noen ganger kalles prediksjonsroboter eller roboter. Prediction bots kan bruke forskjellige mengder data og algoritmer, og på grunn av det kan nøyaktigheten variere.

Samfunnsvitenskap

Prediksjon i de ikke-økonomiske samfunnsvitenskapene skiller seg fra naturvitenskapene og inkluderer flere alternative metoder som trendprojeksjon, prognoser, scenariobygging og Delphi-undersøkelser. Oljeselskapet Shell er spesielt kjent for sine scenariobyggende aktiviteter.

En årsak til særegenheten til samfunnsforutsigelse er at i samfunnsvitenskapen er "prediktorer en del av den sosiale konteksten de prøver å spå om og kan påvirke den konteksten i prosessen". Som en konsekvens kan samfunnsspådommer bli selvdestruktive. For eksempel kan en prognose om at en stor andel av en befolkning bli HIV -smittet basert på eksisterende trender, få flere til å unngå risikabel oppførsel og dermed redusere HIV -smittefrekvensen, og ugyldiggjøre prognosen (som kanskje hadde vært riktig hvis den ikke hadde vært offentlig kjent). Eller en spådom om at cybersikkerhet vil bli et stort problem, kan få organisasjoner til å iverksette flere cybersikkerhetstiltak, og dermed begrense problemet.

Godkjenningsvurderinger (prosent) for det kanadiske føderale valget i 2004

I politikk er det vanlig å prøve å forutsi utfallet av valg via politiske prognoseteknikker (eller vurdere politikernes popularitet ) ved bruk av meningsmålinger . Forutsigelsesspill har blitt brukt av mange selskaper og myndigheter for å lære om det mest sannsynlige resultatet av fremtidige hendelser.

Profeti

Forutsigelser har ofte blitt gjort, fra antikken til i dag, ved å bruke paranormale eller overnaturlige midler som profeti eller ved å observere varsler . Metoder inkludert vanndeling , astrologi , numerologi , spådom , tolkning av drømmer og mange andre former for spådom , har blitt brukt i årtusener for å prøve å forutsi fremtiden. Disse prediksjonene er ikke bevist med vitenskapelige eksperimenter.

I litteratur er visjon og profeti litterære virkemidler som brukes for å presentere en mulig tidslinje for fremtidige hendelser. De kan skilles ved at visjonen refererer til det et individ ser skje. Den Åpenbaringsboken , i Nye Testamentet , bruker dermed visjon som en litterær enhet i denne forbindelse. Det er også profeti eller profetisk litteratur når det er relatert av et individ i en preken eller et annet offentlig forum.

Spådom er forsøket på å få innsikt i et spørsmål eller en situasjon ved hjelp av en okkult standardisert prosess eller ritual. Det er en integrert del av trolldom og har blitt brukt i forskjellige former i tusenvis av år. Spådomere fastslår sine tolkninger av hvordan en querent bør gå frem ved å lese tegn, hendelser eller varsler , eller gjennom påstått kontakt med et overnaturlig organ, som oftest beskrives som en engel eller en gud, men sett av kristne og jøder som en fallen engel eller demon.

Skjønnlitteratur

Fiksjon (spesielt fantasi, prognoser og science fiction) inneholder ofte tilfeller av prediksjon oppnådd med ukonvensjonelle midler.

I fantasylitteratur blir spådommer ofte oppnådd gjennom magi eller profeti , noen ganger referert til gamle tradisjoner. For eksempel, i JRR Tolkien 's The Lord of the Rings , mange av karakterene har en bevissthet om hendelser som strekker seg inn i fremtiden, noen ganger så profetier, noen ganger som mer eller mindre vage følelser ". Karakteren Galadriel bruker i tillegg et vannspeil for å vise bilder, noen ganger av mulige fremtidige hendelser.

I noen av Philip K. Dicks historier kan mutante mennesker som kalles precogs, forutse fremtiden (alt fra dager til år). I historien som heter The Golden Man , kan en eksepsjonell mutant forutsi fremtiden til et ubestemt område (antagelig frem til hans død), og dermed bli helt ikke-menneskelig, et dyr som automatisk følger de forutsagte veiene. Precogs spiller også en vesentlig rolle i en annen av Dicks historier, The Minority Report , som ble omgjort til en film av Steven Spielberg i 2002.

I Foundation -serien av Isaac Asimov finner en matematiker ut at historiske hendelser (opptil noen detaljer) kan teoretisk modelleres ved hjelp av ligninger, og bruker deretter år på å prøve å sette teorien i praksis. Den nye psykohistoriske vitenskapen som er basert på hans suksess, kan simulere historie og ekstrapolere nåtiden inn i fremtiden.

I Frank Herberts oppfølgere til Dune fra 1965 , håndterer karakterene hans konsekvensene av å kunne se den mulige fremtiden og velge blant dem. Herbert ser på dette som en stagnasjonsfelle, og karakterene hans følger en såkalt " Golden Path " ut av fellen.

I Ursula K. Le Guin 's The Left Hand of Darkness har de humanoide innbyggerne på planeten Gethen mestret profetiens kunst og rutinemessig produsert data om tidligere, nåværende eller fremtidige hendelser på forespørsel. I denne historien var dette en mindre tomtenhet.

Poesi

For de gamle var spådom, profeti og poesi ofte sammenflettet. Profetier ble gitt i vers, og et ord for poet på latin er "vates" eller profet. Både diktere og profeter hevdet å være inspirert av krefter utenfor seg selv. I samtidskulturer blir teologisk åpenbaring og poesi vanligvis sett på som forskjellige og ofte til og med i motsetning til hverandre. Likevel blir de to fremdeles ofte forstått sammen som symbiotiske i deres opprinnelse, mål og formål.

Se også

Fotnoter

Videre lesning

  • Ialenti, Vincent (2020). Deep Time Reckoning: Hvordan fremtidens tenkning kan hjelpe jorden nå . MIT Press. ISBN 9780262539265.
  • Rescher, Nicholas (1998). Forutsi fremtiden: En introduksjon til teorien om prognoser . State University of New York Press. ISBN 0-7914-3553-9.
  • Tetlock, Philip E .; Gardner, Dan (2016). Superforecasting: The Art and Science of Prediction . Krone. ISBN 978-0804136716.