سیاه و سفید قو رویداد بسیار بعید است اما انبوه متعاقب حادثه مانند سال 2008 با رکود اقتصادی جهانی و از دست دادن یک سوم از جهان saiga بز کوهی در چند روز در سال 2015. به چالش کشیدن اصل غیر قابل پیش بینی طبیعت black swan حوادث bioengineers در دانشگاه استنفورد نشان می دهد یک روش برای پیش بینی این ظاهرا نوسانات پیش بینی نشده.

“با تجزیه و تحلیل بلند مدت داده ها از سه اکوسیستم ما قادر به نشان می دهد که نوسانات که اتفاق می افتد در های مختلف زیستی گونه ها از نظر آماری مشابه در سراسر اکوسیستم های مختلف گفت:” ساموئل بری یک دستیار تحقیق در آزمایشگاه بو وانگ استادیار مهندسی زیستی در دانشگاه استنفورد. “که نشان می دهد وجود دارد برخی از زمینه فرآیندهای جهانی است که ما می توانید با استفاده از به منظور پیش بینی این نوع از رفتار افراطی.”

این روش پیش بینی محققان توسعه داده اند که مفصل به تازگی در مجله PLOS Computational Biology مبتنی بر سیستم های طبیعی و می تواند در پیدا کردن و استفاده در مراقبت های بهداشتی و زیست محیطی و پژوهش. این شهر همچنین دارای کاربردهای بالقوه در رشته های خارج از محیط زیست است که باید خود را قوی سیاه حوادث مانند اقتصاد و سیاست است.

“این کار هیجان انگیز است زیرا این فرصت را به دانش و ابزار محاسباتی است که ما در حال ساخت در آزمایشگاه و استفاده از آن برای درک بهتر-حتی پیش بینی یا پیش بینی — چه اتفاقی می افتد در جهان اطراف ما” گفت: وانگ است که نویسنده ارشد این مقاله است. “این ما متصل به جهان بزرگتر.”

از میکروب ها برای بهمن

بیش از سال از تحصیل میکروبی جوامع بری متوجه چند موارد که در آن یک گونه را تحت یک پیش بینی نشده جمعیت رونق سبقت همسایگان آن است. بحث در مورد این حوادث با وانگ آنها تعجب که آیا این پدیده رخ داده در خارج از آزمایشگاه نیز هست و اگر چنین است آیا می تواند آن را پیش بینی کرد.

به منظور پرداختن به این سوال محققان تا به حال برای پیدا کردن دیگر سیستم های بیولوژیکی که تجربه black swan حوادث. این محققان جزئیات مورد نیاز نه تنها در مورد black swan حوادث خود بلکه در زمینه های که در آن آنها رخ داده است. بنابراین آنها به طور خاص به دنبال اکوسیستم است که دانشمندان شده اند از نزدیک نظارت برای سال های بسیاری است.

“این داده ها را به تصرف خود در مدت زمان طولانی و سخت به جمع آوری” گفت: بری که منجر نویسنده این مقاله است. “این خیلی بیشتر از یک دکترا-ارزش اطلاعات است. اما این تنها راهی است که شما می توانید طیف از این نوسانات در مقیاس های بزرگ.”

براي حل و فصل در سه التقاطی مجموعه: هشت سال مطالعه پلانکتون از دریای بالتیک با گونه سطوح اندازه گیری دو بار در هفته; خالص کربن اندازه گیری از یک برگریز پهن برگ جنگل در دانشگاه هاروارد جمع آوری شده در هر 30 دقیقه پس از سال 1991; و اندازه گیری بارناکلها جلبک و صدف در ساحل نیوزلند گرفته شده ماهانه برای بیش از 20 سال است.

این محققان سپس به تجزیه و تحلیل این سه مجموعه داده ها با استفاده از تئوری در مورد بهمن — فیزیکی نوسانات که مثل black swan, رویدادها, نمایشگاه های کوتاه مدت ناگهانی رفتار افراطی. در هسته این نظریه تلاش برای توضیح فیزیک سیستم های مانند بهمن و زلزله و آتش embers یا حتی crumpling آب نبات لفافه که همه پاسخ به نیروهای خارجی با گسسته حوادث مختلف اندازه یا اندازه — یک پدیده دانشمندان را “crackling سر و صدا.”

ساخته شده است در تجزیه و تحلیل محققان یک روش برای پیش بینی black swan حوادث است که طراحی شده است که انعطاف پذیر در سراسر گونه ها و timespans و قادر به کار با داده ها که به مراتب کمتر دقیق و پیچیده تر از آن استفاده می شود به منظور توسعه آن است.

“روشهای موجود تکیه بر آنچه که ما را دیده اند برای پیش بینی آنچه ممکن است در آینده اتفاق می افتد و به همین دلیل آنها تمایل به از دست ندهید black swan حوادث” گفت: وانگ. “اما سام از روش های متفاوت است که در آن فرض می شود و ما تنها به دیدن بخشی از جهان است. آن extrapolates کمی در مورد آنچه که ما در حال از دست رفته و معلوم است که فوق العاده کمک می کند در شرایط پیش بینی.”

پیش بینی در دنیای واقعی

محققان در آزمایش های خود را با استفاده از روش سه اکوسیستم مجموعه در آن ساخته شد. تنها با استفاده از قطعات از هر مجموعه داده — به طور خاص قطعاتی که شامل کوچکترین نوسانات متغیر نرخ بهره — آنها قادر به دقت پیش بینی حوادث شدید رخ داده است که در آن سیستم.

آنها می خواهم به گسترش استفاده از روش خود را به سیستم های دیگر که در آن سیاه و سفید قو حوادث نیز در حال حاضر از جمله در اقتصاد, اپیدمیولوژی, سیاست و فیزیک. در حال حاضر محققان امیدوارند به همکاری با زمینه دانشمندان و کارشناسان محیط زیست به اعمال روش خود را به موقعیت های دنیای واقعی که در آن آنها می تواند یک تفاوت مثبت در زندگی افراد دیگر و این سیاره است.

این پژوهش از بودجه توسط بنیاد فولکس واگن و آرنولد و Mabel هستند بکمن پایه و اساس است. وانگ همچنین عضو استنفورد زیستی-X و وو Tsai موسسه علوم اعصاب.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

نرم افزار گرامرلی