¿Qué es la previsión?
La previsión es el desarrollo de una previsión; en un sentido estricto - especial
La necesidad de un pronóstico se debe al deseo de sabereventos futuros, lo cual es confiable, es imposible en principio, basado en principios estadísticos (errores de estimaciones actuales), probabilísticos (multivariancia de consecuencias), empíricos (errores metodológicos de modelos), filosóficos (conocimiento actual limitado).
La precisión de cualquier pronóstico se debe a:
- el volumen de datos iniciales "verdaderos" (verificados con un error conocido) y el período de su recopilación;
- el volumen de datos fuente no verificados y el período de su recopilación;
- propiedades del objeto de pronóstico y el sistema de su interacción con el sujeto de pronóstico;
- métodos y modelos de previsión.
Con un aumento en el conjunto de factores que afectan la precisión del pronóstico, prácticamente se reemplaza por cálculos de rutina con un cierto error de estado estable.
Los pronósticos se dividen (condicionalmente):
- por términos: corto plazo, medio plazo, largo plazo, largo plazo;
- por escala: privada, local, regional, sectorial, país, mundo (global);
- por responsabilidad (autoría): personal, a nivel de empresa (organización), a nivel de organismos estatales.
Los principales métodos de pronóstico incluyen:
- métodos de estadística;
- juicio de expertos (por ejemplo, el método Delphi);
- métodos de modelado, incluida la simulación;
- intuitivo (es decir, realizado sin el uso de medios técnicos, improvisado, "en la mente" por un especialista que tiene experiencia en métodos científicos previamente utilizados en este tipo de pronósticos).
Métodos de pronóstico estadístico
Métodos de previsión estadística: científicos yuna disciplina académica cuyos principales objetivos incluyen el desarrollo, estudio y aplicación de métodos matemáticos y estadísticos modernos de predicción basados en datos objetivos.
Desarrollo de la teoría y la práctica.modelado probabilístico-estadístico de métodos de pronóstico expertos; métodos de previsión en condiciones de riesgo y métodos de previsión combinados que utilizan conjuntamente modelos económico-matemáticos y econométricos (tanto matemático-estadísticos como expertos).
La base científica de los métodos de pronóstico estadístico son las estadísticas aplicadas y la teoría de decisiones.
Los métodos más simples para reconstruir las dependencias utilizadas para el pronóstico se basan en una serie de tiempo determinada, es decir, una función definida en un número finito de puntos en el eje del tiempo.
Evaluar la exactitud del pronóstico (en particular conutilizando intervalos de confianza) es una parte necesaria del procedimiento de pronóstico. Por lo general, se utilizan modelos estadístico-probabilísticos de recuperación de la dependencia, por ejemplo, construyen el mejor pronóstico utilizando el método de máxima verosimilitud.
Paramétrico (generalmente basado enmodelos de error normal) y estimaciones no paramétricas de la precisión del pronóstico y los límites de confianza para él (según el Teorema del límite central de la teoría de la probabilidad). También se utilizan técnicas heurísticas que no se basan en la teoría probabilística-estadística, por ejemplo, el método de la media móvil.
La regresión multivariada, incluido el uso de estimaciones no paramétricas de la densidad de distribución, es actualmente la principal herramienta de pronóstico estadístico.
Suposición poco realista de normalidadNo es necesario utilizar errores de medición ni desviaciones de la línea de regresión (superficie); sin embargo, para abandonar el supuesto de normalidad, es necesario confiar en un aparato matemático diferente, basado en el teorema del límite central multidimensional de la teoría de la probabilidad, la tecnología de linealización y la herencia de convergencia.
Aplicaciones de pronóstico
Para realizar pronósticos utilizando una serie de tiempo, generalmente esutilizar programas informáticos. Esto le permite automatizar la mayoría de las operaciones al crear un pronóstico y también le permite evitar errores asociados con la entrada de datos y la creación de modelos.
Estas aplicaciones pueden ser tanto locales (parausar en una sola computadora) y aplicaciones de Internet (disponibles como un sitio web, por ejemplo). Los programas como R, SPSS, Statistica, Forecast Pro, Forecast Expert deben distinguirse como aplicaciones locales.
¿Qué se puede predecir?
- El clima
Los errores en los cálculos de los estados futuros de la atmósfera y otros sistemas caóticos se acumulan con el tiempo, por lo que el pronóstico del tiempo para un día antes es mucho mejor que para un mes.
Sin embargo, la precisióncreciendo gradualmente: los pronósticos modernos de cinco días son igual de buenoscomo hace 40 años, un día. Se puede hacer un pronóstico útil para nueve a diez días. Y el límite de previsibilidad para los modelos clásicos, según Alexander Chernokulsky, es de dos semanas.
Todos estos modelos se basan en el mismo principio.El tiempo se describe mediante varias ecuaciones básicas, que se resuelven paso a paso sustituyendo datos de observación, y no de forma general, como enseñan en la escuela; simplemente no se pueden resolver de esa manera.
Para no terminar en una posición incómoda, como lo hizo Lorenz una vez, el modelo se ejecuta de 10 a 20 veces, cambiando ligeramente los valores iniciales, agregando ruido para considerar diferentes opciones.
- Tormentas magnéticas
Los científicos de todo el mundo han estado trabajando durante 70 años parapara averiguar las razones del calentamiento anormal de la corona solar. Este proceso está asociado con tormentas magnéticas, que aún son imposibles de predecir con precisión.
Temperatura de la corona solar - capa exteriorla atmósfera del Sol - es de alrededor de 1 millón de grados Celsius, y en algunos lugares llega a casi 10 millones, sin embargo, la atmósfera inferior alcanza sólo 5,5 mil grados.
Como resultado, la conclusión es: cuanto más lejos del centro del Sol, más calor hace, aunque en su interior ocurre lo contrario. El mecanismo por el cual funciona este calentamiento de la corona aún no está claro.
Propagación de las ondas Alfvén Samaralos científicos están investigando utilizando las ecuaciones de la dinámica de los gases magnéticos. Con base en los resultados del trabajo, los científicos presentarán sistemas de ecuaciones que describen matemáticamente con precisión varios parámetros y modelos de calentamiento del plasma coronal solar.
- Erupciones volcánicas
Investigadores de la Universidad de Stanfordanalizó la ubicación de los cristales de olivino que se congelaron en lava después de la erupción del volcán Kilauea. Entonces, los científicos pudieron descubrir los detalles de los procesos que tienen lugar en las entrañas de la tierra; esta información ayudará a predecir futuras erupciones.
Los científicos explicaron que intentaron crearun algoritmo para predecir erupciones volcánicas. Sin embargo, muchos de los procesos que podrían sugerir esto tienen lugar a gran profundidad en tubos de lava. Después de una erupción, cualquier marcador subterráneo que pueda dar pistas a los exploradores se destruye en casi todos los casos.
Por eso, los investigadores se centraron en estudiar los cristales de olivino que se formaron durante una erupción masiva en Hawái hace más de medio siglo.
A partir de entonces, los investigadores de StanfordLas universidades encontraron una manera de probar modelos informáticos del flujo de magma, que dijeron que podría revelar más datos sobre erupciones pasadas y posiblemente ayudar a predecir las futuras.
- Incendios
Investigación del laboratorio universitario de incendiosEl nombre de Brigham Young en los Estados Unidos proporciona una imagen más precisa de dónde comienzan los incendios forestales y cómo se propagan. Los científicos confían en que cualquier dato nuevo que ayude a controlar los desastres naturales ahorrará millones de dólares al presupuesto del país.
Los estudios han demostrado que la composición químicaLos arbustos son esenciales por la rapidez con que se queman. El tipo de planta que se encuentra cerca de un incendio puede ayudar a predecir cómo se propagará el fuego y qué tan rápido se propagará a otras especies de plantas.
El experimento tiene como objetivo mejorarmodelos de previsión de incendios. Debido a que le cuesta al servicio forestal y a las agencias gubernamentales de Estados Unidos miles de millones de dólares anualmente combatirlos, cualquier investigación que pueda ayudar a que la lucha contra incendios sea más efectiva es esencial, anotaron los investigadores.
- Cambio climático
Investigadores de la Norwegian Business School en Oslocreó un modelo matemático de cambio climático, según el cual, después del cese de todas las emisiones, el aumento de temperatura continuará durante al menos otros 100 años.
Los investigadores utilizaron en su modeloinformación sobre el clima desde 1850 hasta la actualidad. Con base en esto, predijeron cómo cambiarán las temperaturas globales y cuánto aumentará el nivel del mar en 2500.
Como resultado, resultó que si el pico de emisionesLos gases de efecto invernadero se producirán alrededor de 2030, y para 2100 descenderán a cero, luego para 2500 las temperaturas globales seguirán siendo tres grados más altas y los niveles del mar serán 2,5 m más altos que en 1850. Y este es el pronóstico más favorable.
Si bien parte del dióxido de carbono del aire será absorbido por la biomasa, el suelo y los océanos, esto no detendrá el calentamiento global de ninguna manera. El punto de no retorno se superó antes de 2020.
¿Cómo podemos mejorar nuestras predicciones?
En el futuro, la calidad de los datos mejorará gracias aespectrorradiómetros, radares y lidars (láseres) en nuevos satélites. Las naves espaciales avanzadas ya son capaces de dirigir equipos si es necesario.
Otra dirección prometedora son las mediciones con teléfonos inteligentes ordinarios equipados con todo tipo de sensores y otros dispositivos electrónicos de consumo.
Hay otro problema: alejar el zoom.modelo y el crecimiento del volumen de datos, la complejidad de los cálculos aumenta enormemente. Por ejemplo, el pronóstico del tiempo utiliza algunas de las computadoras más poderosas del mundo.
Son caras y su rendimiento es superior.no aumenta al mismo ritmo: los microcircuitos de silicio casi no tienen dónde mejorar. Además, los meteorólogos modernos tienen un legado de millones de líneas de código, lo que dificulta la optimización de los cálculos.
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