隨機漫步模型

隨機漫步模型

隨機漫步是機率論研究的對象。以拋硬幣為例,如果同時拋擲許多硬幣,一些硬幣正面朝上,另一些則正面朝下,這是一種隨機現象;如果多次拋擲一枚硬幣,則遵循隨機漫步,也就是可能許多次一直是正面,然後許多次一直是反面,這也是一種隨機現象。

簡介

全球氣候變暖是國際科學界的熱門話題,然而對變暖的原因科學家卻有著不同看法。剛剛出版的2010年17卷第二期《廣西科學》發表了廣西科學院研究員嚴少敏和吳光的《用隨機漫步模型擬合1850年至2009年的全球氣溫變化》論文。他們用隨機漫步模型擬合實際氣溫變化,對全球氣溫變化提出了新的解釋,即全球氣候變暖是自然隨機現象。
目前,對全球氣候變暖之所以存在許多爭議,其主要原因是科學家不可能造出一個沒有人為影響的實驗地球,以對照確定全球氣候變暖是由於人為因素還是其他因素。氣溫升高的原因主要是根據數學模型擬合的,即在數學模型中不斷加入各種因素,直至達到最佳擬合實際觀測的氣溫。現在的數學模型(納維葉—斯托克斯)正是在加入了二氧化碳因素後達到了最佳擬合。
這些方法雖然科學,但迄今為止科學界忽略了一個重要模型,即隨機漫步模型(Randomwalkmodel)。
隨機漫步是機率論研究的對象。以拋硬幣為例,如果同時拋擲許多硬幣,一些硬幣正面朝上,另一些則正面朝下,這是一種隨機現象;如果多次拋擲一枚硬幣,則遵循隨機漫步,也就是可能許多次一直是正面,然後許多次一直是反面,這也是一種隨機現象。
隨機漫步可以解釋賭場上為什麼有人連續贏,又開始連續輸;而有人卻相反。同樣,它也可以解釋氣溫的變化,即氣溫可以連續變暖或連續變冷。
通過研究,嚴少敏吳光證明隨機漫步模型可以擬合實際的全球氣溫變化。他們認為,全球氣溫變化猶如用隨機漫步解釋醉漢行走的路線,醉漢向目標行走不是一條直線,而是一會兒向左側一會兒又向右側。地球氣溫變化或許也如此,一些年氣溫連續上升,而另一些年氣溫又連續下降。這種變化時間究竟多長沒人知道,就像沒人知道醉漢在每個方向要走幾步。

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