Всички модели са грешни

Интернет е пълен със стряскащи статии за далечното бъдеще. Очевидно след 50 години България ще изчезне, след 100 години населението на Земята ще стане 12 милиарда, до края на века половината флора и фауна ще бъдат унищожени, след няколко века може да настъпи глобален апокалипсис. Все страшни предсказания и уж дело на научно моделиране, но според научната общност колкото по-дългосрочна е една прогноза, толкова по-неточна е тя.

Още през 1987 година статистикът Джордж Бокс (one of the great statistical minds of the 20th century) прави заключение от множество наблюдения – „Всички модели са грешни, но някои са полезни” . С това той иска да подскаже, че не може да се правят политики и да се взимат важни решения на базата на прогнози и компютърни симулации особено, ако са отдалечени с десетки години в бъдещето, защото те са просто грешни.

„Случаят с липсващата топлина” онагледява факта, че всички модели са грешни. Множество симулации на глобалното затопляне от миналото (представяни на престижни научни форуми като The intergovernmental panel on Climate change) предсказваха, че глобалното затопляне е факт и температурите ще се покачват с 0.21 °C на година. Моделът отговаряше на реалността до 1998 година, когато са измервани най-високи температурни пикове, но от тогава, от 17 години насам, температурите остават постоянни, а предсказаният модел се проваля… За този почти двадесет годишен период от време температурите са се покачили едва с 0.04 °C (а трябваше с 0.21 °C на десетилетие), което означава, че глобалното затопляне се забавя, противно на очакваното. Или по-скоро моделът е грешен (Link).

Климатичната динамика е комплексна и затова и самата климатична наука е толкова сложна. И въпреки това дебатът около климатичните промени е доминиран от твърдения с “ясни” и „точни” числа, които са генерирани от различни модели. Например: твърди се, че има 50% шанс глобалната температура да не се увеличи с не повече от 2 °C, ако човечеството успее да ограничи концентрацията на парникови газове по-малко от 450 ppm (parts per million), което е равно на 450 милиграма въглероден диоксид за килограм газ. Разбира се тези стойности не са никак точни, макар така да изглеждат, а стандартните тестове за чувствителност със сигурност ще открият широки граници на несигурност на резултата. Причината за това е, че всеки модел е изграден от множество непроверени твърдения и предположения, които носят някаква несигурност, която в крайна сметка се сумира. Към тази несигурност трябва да се прибави и пропагандата, която отдалечава модела от реалността. Все пак говорим не за чиста наука, а по-скоро за опит а предсказание на база на настоящи и изминали наблюдения.

Предизвикателствата в моделирането стават дори още по-големи при икономическите прогнози. Николас Стерн създава „Ревю на икономиката на климатичните промени”, което изчислява как ще се отразят икономически климатичните промени чрез анализ на разходите и приходите. Резултатите показват, че ще има сериозни загуби спрямо брутния вътрешен продукт за 200 години напред.  В настоящия момент никой не може да предскаже какво ще се случи 200 години напред… Подобни твърдения граничат с безотговорността. Никой, дори самият автор, не може да определи каква е несигурността и неточността на тези предсказания. Подобни предсказания просто подкопават полезността на подобни инструменти за предсказване (Link).

Поради предоверяването с “точните“ цифри, които са резултат на генерирани от модели, медиите в САЩ избухнаха с твърдението, че отношението между публичния им дълг и брутния вътрешен продукт е 90 на 100 (90%). Моделът е направен от харвардските професори Кенет Рогоф и Камерън Рейнхарт. Авторите считат, че тези нива на дълга са изключително опасни за държавата, но по-късен повторен анализ на данните от учени от Масачузетския университет отхвърля това твърдение. Открива се грешка в създаването на модела, която е довела и до грешни резултати. Разбира се моделът веднага е бил поправен, но това не означава, че всички останали създадени някога модели са били точни или че сгрешените модели (ако се открият) ще бъдат поправени. Въпреки коригирането на грешката, щетите са били нанесени. Пресата продължава да се позовава на грешните данни, а обществото останало в паника (Link).

Нека не забравяме, че моделите и предсказването се основават на съществуващи данни и отминали събития. Моделите трудно биха могли да предскажат как в бъдеще всеки елемент от комплексна система ще си взаимодейства с останалите. Колкото по-голям е периодът от време на модела, толкова по-неточен е той. Затова е несериозно да се правят модели за 200 години напред или да им се доверяваме сляпо. Освен това в комплексни модели е много възможно да присъства „псевдонаука“ или просто грешни твърдения, които просто увеличават неточността на модела.

Винаги се съмнявайте в предсказания за 40 години напред…

Хареса ли ти тази статия? Може да подкрепиш biologist чрез Patreon!