唉,我就再耐心点
byXIAOLAIon2008/06/13·48 COMMENTS
in想明白(系列)
这两天windstorm同学在这里花了不少时间留言。最新的留言里,他这么写道:
windstorm 于 06月 13, 2008 2:23 am:
笑来老师,我已经把“地震预测”的定义都给你给出来了,下面的留言我写得清清楚楚,也针对你的“预测”分析了,这不叫“预测”。
你说“预测”可以做到,你让你给出任何官方或者学术界意见,你又给不出来,还真是你说可以就可以阿?
为什么承认自己的错误就这么难?
为什么承认自己的错误就这么难?这句话问得好。不过,不得不先说正题。
windstorm同学所给出的定义是引自wikipedia.org的:
An earthquake prediction is a prediction that an earthquake in a specific magnitude range will occur in a specific region and time window.Predictions are considered as such to the extent that they are reliable for practical, as well as scientific, purposes.
windstorm同学(还有很多其他人)在理解这个定义的时候,把这个定义错误地理解为“如果一个prediction不能确定地服务于practical purposes,就不能被称之为”prediction”。
事实上,所有的预测都做不到必然准确,对于预测来讲,只有一件事情是确定的、必然的,就是预测必然具备不确定的属性。还是可能性的问题,我们会认为准确度是100%的预测是必然”可靠的“(reliable),但是,在已知预测必然具备不确定之属性的情况下,我们我们必须接受一定的模糊范畴,比如,如果一个预测的准确度高于80%,我们就可以认为那个预测基本上是可靠的,低于那个既定的比率(80%),就可以认为那个预测是不那么可靠的。(处理可能性的麻烦在于,每个环节都充满了不确定性。既然预测的准确度总是——基本上是不得不——要依靠过往记录来作为主要的判断依据,这里又多了一个参数:用过去的数字推测未来的结果有多大的准确度?)
以下的文字摘自于微软的百科《Microsoft Students 2008 DVD》:
Seismologists try to predict how likely it is that an earthquake will occur, with a specified time, place, and size.Earthquake prediction also includes calculating how a strong ground motion will affect a certain area if an earthquake does occur. Scientists can use the growing catalogue of recorded earthquakes to estimate when and where strong seismic motions may occur. They map past earthquakes to help determine expected rates of repetition. Seismologists can also measure movement along major faults using global positioning satellites (GPS) to track the relative movement of the rocky crust of a few centimeters each year along faults. This information may help predict earthquakes. Even with precise instrumental measurement of past earthquakes, however, conclusions about future tremors always involve uncertainty. This means that any useful earthquake prediction must estimate the likelihood of the earthquake occurring in a particular area in a specific time interval compared with its occurrence as a chance event.
The elastic rebound theory gives a generalized way of predicting earthquakes because it states that a large earthquake cannot occur until the strain along a fault exceeds the strength holding the rock masses together.Seismologists can calculate an estimated time when the strain along the fault would be great enough to cause an earthquake. As an example, after the 1906 San Francisco earthquake, the measurements showed that in the 50 years prior to 1906, the San Andreas fault accumulated about 3.2 meters (10 feet) of displacement, or movement, at points across the fault. The maximum 1906 fault slip was 6.5 meters (21 feet), so it was suggested that 50 years x 6.5 meters/3.2 meters (21 feet/10 feet), about 100 years, would elapse before sufficient energy would again accumulate to produce a comparable earthquake.
Scientists have measured other changes along active faults to try and predict future activity. These measurements have included changes in the ability of rocks to conduct electricity, changes in ground water levels, and changes in variations in the speed at which seismic waves pass through the region of interest. None of these methods, however, has been successful in predicting earthquakes to date.
Seismologists have also developed field methods to date the years in which past earthquakes occurred.In addition to information from recorded earthquakes, scientists look into geologic history for information about earthquakes that occurred before people had instruments to measure them. This research field is called paleoseismology (paleo is Greek for “ancient”). Seismologists can determine when ancient earthquakes occurred.
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无论是“The elastic rebound theory”还是”The field methods”都是科学家们一直以来尝试着提高预测准确度的努力。科学家们都承认(其实任何人都知道)”100%准确”的预测是100%不可能的,但谁也不会因此就放弃预测的努力。
微软百科还收录了Roger A. Pielke, Jr.的相关文章:“Forecasting Danger: The Science of Disaster Prediction”。他进一步把”Prediction”分为三个阶段:
- In general, the process has three phases. First, there is the challenge of forecasting the event itself. In the case of Georges, scientists worked to predict the future direction and strength of the hurricane days in advance.
- A second important challenge is communicating the forecast to decision makers. Because forecasts are always uncertain, a central factor in disaster predictions is communicating this uncertainty . Uncertainty is usually described in terms of odds or probabilities, much like daily weather forecasts. The media plays an important role in communicating predictions and their uncertainty to the public.
- The third part of the process is the use of predictive information by decision makers. Even the most accurate information is of little value if the decision maker does not use it appropriately , for example in deciding whether to order an evacuation. If there is a breakdown in any of these three phases of prediction, the result is increased danger and a higher risk of loss of life.
在第二个阶段,如果decision maker拒绝处理“不确定性”,那么,第三个阶段就根本无从谈起了。
Rorger的这篇文章里接着提到在过去的30多年里,美国国家飓风中心(National Hurricane Center)飓风预报准确度在平均以一年1%的速度稳步提高。比如,到了1997年,他们可以做到24小时内预测185公里之外,72小时之内可以预测555公里之外。再比如,关于龙卷风预测,美国科学家们为了更加了解它而创建了TOTO项目(Totable Tornado Observatory)以及DOW项目(The Doppler On Wheels)项目,以期在龙卷风预测中赢得更多时间、降低误报的可能性。
然而,地震预测要远比预测飓风、龙卷风、洪水难出许多。曾有一个研究表明,在加利福尼亚的Parkfield附近有一个San Andreas断层;在这个断层附近,过去的100年来差不多每22年就有一次地震。于是,科学家们在1984年预测这个地区有95%的概率于1985至1993年之间发生中等程度的地震。可是直到1998年11月,Parkfield没有发生地震。于是很多人就下了定论,说这个所谓的Parkfiled Experiment失败了。然而,2004年9月28日,那里发生了六级地震。更多信息,请参阅USGS上的记录:The Parkfield, California, Earthquake Experiment,这里是关于2004年那次六级地震的视频、图片。
从今天的角度来看,科学家们(包括民众)普遍接受这样的看法:“准确地预测地震目前还太过野心勃勃”。今天的科学家们相对比过去更加现实一点,他们更多关注于长期的观察与计算,通常把计算周期定到几十年或者上百年。然而,这并不意味着说就放弃了预测。一些科学家们正在致力于建造基于侦测地震的警报系统——这样的警报对稍微远离震中(epicenter)的人有很大的意义,哪怕他们只是提前几秒钟获得这些信息。1990年,在Maxico City,人们提前75秒钟获得警告:一场震中处于海洋地带的大地震发生了,灾难很快就会波及到岸上。
wikipedia.org上的定义,也不能怪windstorm同学理解错误,因为那个定义就好像上面说的那样“太过野心勃勃”。
windstorm同学求胜心切,有些特定的时候,胜负被卷入讨论是非常浪费时间的。按照我自己的原则,我早就应该停止讨论了。但我再耐心点,再花一点时间,就可以让更多的人理解这个系列最初几篇的文字——想明白(之二)(之三)(之四)(之五)——至少于我来讲,是非常值得的。
关于windstorm同学说的:
你说“预测”可以做到,你让你给出任何官方或者学术界意见,你又给不出来,还真是你说可以就可以阿?
我的答复如下是这样的:很多的时候,不是一定要拉虎皮扯大旗,把“官方或者学术界意见”当作必不可少的大棒。用脑子想想,运用一下常识就可以了。我说“预测可以做到”是因为我不认为“预测必须准确才可以被称为预测”,而windstorm同学与我的分歧在于,他却认为“预测必须准确,否则不叫预测,也没有什么意义”。而事实上,这是我已经回复过的事情。我没给出“任何官方或者学术界意见”,不是因为我没有权威的依据(就像上面已经引用的文字随手一查,遍地都是),而只不过是以为windstorm同学也具备运用常识的能力——要是非要让我自我检讨的话,我承认,这点上我错了。
关于windstorm同学说的最后一句:
为什么承认自己的错误就这么难?
呵呵,这是一个提前占据制高点而后发出的诘问。问题在于,我没错你让我承认什么啊?犯了错而后不承认错误是不对的;要求没有犯错的人承认错误,不仅是不对的,而且还是不厚道的。不过,该承认错误的地方(在上一点)我已经承认了。
补充:看了看留言,windstorm同学好像看不到一些他原本应该看到的文字。他说:
还有,笑来老师说
“很多人,尤其是有些“喜欢打着科学旗号的人”,这样评论道:“迄今为止没有证据表明动物的这种行为与地震发生有着必然的联系”。这话本身确实没错,但是,这种评论其实恰恰说明这些人是不懂科学的”
然后我针对这句话提出反驳,凭什么说人家不懂科学?奇怪,我驳斥梁文道说他科盲,有论据有干货,我叫做”name calling”,笑来老师说人家不懂科学,没有论据没有干货只有自己的“常识”,这就不叫“name calling”?科盲和不懂科学是不是一回事?
我在这里已经补充过:
这句话显然带来了争议,有必要补充一下:懂科学的人(或者范围小一点,懂逻辑的人也一样)不会因为“缺乏必然联系”就认为“没有任何联系”。证明“必然联系存在”是一回事儿;证明“没有任何联系”是另外一回事儿。无法证明“必然联系存在”,并不意味着说已经自动证明“没有任何联系”。
但是windstorm同学好像根本没看到,还在自说自话。我那么说,确实不应该叫“name-calling”,那只不过是陈述句。windstorm说梁先生“科盲”(包括之前的“一介文人而已”)是“name-calling”,因为那不是事实——梁先生的博士头衔也不是混来的。
关于梁文道先生转述的那句话:
几乎所有的灾害都是可以避免的,就算天灾也不例外,而且越大的天灾就越能预防。
这句话根本就没有任何问题。理解上,“避免”这个词,但凡有点基本文字理解能力的人应该能够了解,肯定不是在说“避免天灾发生”,是在说,“避免天灾带来的灾难”——因为后面几乎等于重新说了一遍:“越大的天灾就越能预防”。
OVER.