Кіріспе

Болашақ оқиға туралы мәлімдеме

Болжам (латынша præ, "алдында", және dictum, "айтылған нәрсе") немесе күрделі болжау – болашақтағы оқиға немесе болашақ деректер туралы мәлімдеме. Болжамдар көбінесе, бірақ әрқашан емес, болжаушылардың тәжірибесіне немесе біліміне негізделеді. "Болжам" мен "бағалау" арасындағы нақты айырмашылық туралы жалпы келісім жоқ; әртүрлі авторлар мен салалар әртүрлі түсініктер береді. Болашақ оқиғалар міндетті түрде белгісіз болғандықтан, болашақ туралы кепілді түрде нақты ақпарат беру мүмкін емес. Болжамдар болашақ дамуларға қатысты жоспарлар жасауға көмектесе алады.

Пікірлер

Статистикалық емес мағынада "болжам" термині көбінесе негізделген пікір немесе болжамды білдіреді. Мұндай болжамды болжаушының абдуктивті ойлауы, индуктивті ойлауы, дедуктивті ойлауы және тәжірибесі қалыптастыруы мүмкін; сондай-ақ, егер болжаушы осы салада білімді болса, ол пайдалы болуы мүмкін. Дельфи әдісі – осындай сарапшылық пікірге негізделген болжамдарды бақыланатын тәсілмен алуға арналған техника. Бұл типтегі болжамдар статистикалық әдістермен үйлесімді деп қарастырылуы мүмкін, себебі ең болмағанда, қолданылатын "деректер" – болжаушы сарапшының танымдық тәжірибесі, интуитивті "ықтималдық қисығын" құрайды.

Статистика

Статистикада болжау – статистикалық қорытындының бір бөлігі. Мұндай қорытындының бір ерекше тәсілі – болжамдық қорытынды, бірақ болжауды статистикалық қорытындының әртүрлі тәсілдерінің кез келгенінде жүзеге асыруға болады. Шындығында, статистиканың бір мүмкін сипаттамасы – ол популяцияның үлгісі туралы білімді бүкіл популяцияға және басқа да байланысты популяцияларға беруге мүмкіндік береді, бұл уақыт өте келегі болжаудан өзгеше болуы мүмкін. Егер ақпарат уақыт бойынша, көбінесе нақты уақыт мезеттеріне берілсе, онда бұл процесс болжам жасау деп аталады. Болжам жасау көбінесе уақыт қатарларының әдістерін қажет етеді, ал болжау көбінесе қима деректері бойынша жүргізіледі. Болжау үшін қолданылатын статистикалық әдістерге регрессия және оның түрлі салалары, мысалы, сызықтық регрессия, жалпыланған сызықтық модельдер (логистикалық регрессия, Пуассон регрессиясы, Пробит регрессиясы) және т.б. жатады. Болжам жасау кезінде авторегрессиялық жылжымалы орташа модельдер мен векторлық авторегрессия модельдерін қолдануға болады. Осы және/немесе осыған байланысты, регрессиялық немесе машиналық оқыту әдістерінің жиынтығы коммерциялық қолданыста қолданылса, бұл сала болжамдық талдау деп аталады. Көптеген қолдануларда, мысалы, уақыт қатарларын талдау кезінде, байқауларды тудыратын модельдерді бағалау мүмкін. Егер модельдерді трансферт функциялары түрінде немесе күй кеңістігі параметрлері арқылы көрсетуге болады, онда тегістелген, сүзгіленген және болжамдық деректерді есептеуге болады. Егер негізгі тудыратын модельдер сызықтық болса, онда шулы өлшемдерден қажетті деректерді қалпына келтіру үшін ең төменгі дисперсиялы Калман сүзгісі мен тегістегішін қолдануға болады. Бұл әдістер бір қадамдық болжаушыларға сүйенеді (ол болжау қатесінің дисперсиясын азайтады). Егер тудыратын модельдер сызықтық емес болса, онда кеңейтілген Калман сүзгісі мен тегістегіш рекурсиялары шеңберінде қадамдық сызықтықтарды қолдануға болады. Алайда, сызықтық емес жағдайларда ең төменгі дисперсиялы өнімділіктің кепілдіктері енді қолданылмайды. Регрессиялық талдауды болжау үшін, болжауға болатын айнымалыға (тәуелді айнымалы немесе жауап айнымалы деп аталады) және оның мәндеріне әсер етеді деп есептелетін бір немесе бірнеше айнымалыларға (тәуелсіз айнымалылар немесе түсіндірме айнымалылар деп аталады) деректер жиналады. Гипотезалық себептік байланыс үшін функционалдық форма, көбінесе сызықтық, ұсынылады және функцияның параметрлері деректерден бағаланады, яғни, функцияның деректерге сәйкестігін оңтайландыру үшін таңдалады. Бұл – бағалау кезеңі. Болжау кезеңінде тәуелді айнымалының болашақ (немесе ағымдағы, бірақ әлі байқалмаған) мәндеріне қатысты деп есептелетін түсіндірме айнымалы мәндері тәуелді айнымалының болжамын жасау үшін параметрленген функцияға енгізіледі.

Ғылым

Ғылымда болжам – нақты жағдайларда не байқалатынын күтілетін, қатаң, көбінесе сандық тұжырымдама; мысалы, гравитация теориясына сәйкес, егер алма ағаштан құласа, ол белгілі бір, тұрақты үдеумен Жер орталығына қарай қозғалатынын көруге болады. Ғылыми әдіс ғылыми теориялардың логикалық салдары болып табылатын тұжырымдамаларды тексеруге негізделген. Бұл қайталанатын тәжірибелер немесе байқау зерттеулері арқылы жүзеге асырылады. Байқаулар мен дәлелдерге қайшы келетін ғылыми теориялар қабылданбайды. Көптеген жаңа болжамдар жасауға қабілетті жаңа теорияларды қолдау немесе жоққа шығару оңайырақ (көрсете білу күшіне қараңыз). Сынауға болатын болжамдар жасалмайынша, олар ғылымның (протоғылым немесе білімсіздік) бөлігі болып саналмайды. Математикалық теңдеулер мен модельдер, сондай-ақ компьютерлік модельдер процестің өткен және болашақ мінез-құлқы осы модельдің шегінде сипаттау үшін жиі қолданылады. Кейбір жағдайларда, нақты нәтижеден гөрі, нәтиже ықтималдығын болжауға болады, мысалы, кванттық физиканың көп бөлігінде. Микропроцессорларда тармақ болжауы тармақталу нұсқауларында құбырдың толуын болдырмауға мүмкіндік береді. Инженерлік саласында мүмкін болатын қателік түрлері болжалады және қателікке себеп болатын механизмді түзету арқылы олардан сақталынады. Табиғи апаттар, пандемиялар, демография, халық динамикасы және метеорология сияқты кейбір салаларда нақты болжау және күтілу өте қиын. Мысалы, күн циклдерінің пайда болуын болжау мүмкін, бірақ олардың нақты уақыты мен мөлшерін анықтау әлдеқайда қиын (оң жақтағы суретті қараңыз). Материалдарды зерттеуде математикалық модельмен материалдың қызмет ету мерзімін болжауға да болады. Медициналық ғылымда болжау және прогностикалық биомаркерлер түрлі емдерге немесе клиникалық оқиғаның ықтималдығына байланысты пациенттің жағдайын болжау үшін қолданылуы мүмкін.

Гипотеза

Белгілі ғылым пайдалы болжамдар жасайды, олар көбінесе өте сенімді және дәл болады; мысалы, күн тұтылулар әдетте болжанады. Жаңа теориялар оларды шындықпен жоққа шығаруға мүмкіндік беретін болжамдар жасайды. Мысалы, кристаллдардың атомдық деңгейдегі құрылымын болжау қазіргі зерттеулердің бір қиындығы болып табылады. ХХ ғасырдың басында ғылыми консенсус бойынша абсолюттік эталондық жүйе бар екендігіне келісім болды, оған люминофер эфир деген ат берілді. Бұл абсолюттік жүйенің болуы жарық жылдамдығы тұрақты деген қалыптасқан идеямен сәйкес болу үшін қажет деп саналды. Белгілі Микельсон-Морли эксперименті осы ұғымнан туындаған болжамдар шындықта расталмағанын көрсетті, осылайша абсолюттік эталондық жүйенің теориясы жоққа шығарылды. Эйнштейн арнайы салыстырмалылық теориясын жарық жылдамдығының тұрақтылығы және ерекше, басым немесе абсолюттік эталондық жүйенің болмауы арасындағы көрінетін қайшылықты түсіндіру үшін ұсынды. Альберт Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясын сынау оңай болған жоқ, өйткені ол жер бетінде байқалатын әсерлерді тудырмады. Алайда, жалпы салыстырмалылық теориясының алғашқы сынақтарының бірі ретінде теорияда жұлдыздар сияқты үлкен массалардың жарықты иілетіні болжалды, бұл қабылданған теорияға қайшы келеді; бұл 1919 жылғы күн тұтылуы кезінде байқалды.

Қаржылық

Акциялар нарығының (және жалпы экономикалық мінез-құлқының) математикалық модельдері де болашақ мінез-құлқын болжауда сенімді емес. Басқа себептердің ішінде, бұл экономикалық оқиғалар бірнеше жылға созылуы мүмкін және әлемнің өзі де сондай уақыт аралығында өзгереді, осылайша бұрынғы байқаулардың қазіргі жағдайға қатысы болмайды. Сондықтан болашақты болжау үшін қолдануға болатын өткен деректердің өте аз саны бар (бірге жуық). Сонымен қатар, қалыптан тыс пікір бойынша, қор нарығындағы бағалар болашақты болжау үшін барлық қолда бар ақпаратты ескереді, демек, кейінгі өзгерістер күтпеген оқиғалардың нәтижесі болуы керек. Осыдан келіп, қор инвесторы үшін қор нарығының өркендеуін немесе құлдырауын болжау өте қиын. Нақты қор табысын болжаудан айырмашылығы, жалпы экономикалық тенденцияларды болжаудың дәлдігі жоғарырақ. Мұндай талдауды коммерциялық емес ұйымдар да, сондай-ақ пайда көздейтін жеке мекемелер де жүргізеді. Ірі топтардың сауалнамалары мен болжау ойындарындағы деректері мен нақты қор нарығы қозғалысы арасында белгілі бір байланыс байқалған. Актуар актуарлық ғылымды қолданып, болашақ бизнес тәуекелін бағалайды және болжайды, осылайша тәуекелдерді азайтуға болады. Мысалы, сақтандыруда актуарий өмір сүру ұзақтығын болжау үшін өмір кестесін пайдаланады (ол өлім-жітім көрсеткіштерінің тарихи тәжірибесін және кейде болашақ тенденциялардың бағалауын қамтиды).

Спорт

Спорттық жарыстардың нәтижелерін болжау – соңғы жылдары үлкен танымалдыққа ие болған бизнес. Хендикаптар әртүрлі математикалық формулалар, модельдер немесе сапалық талдаулар қолданып, ойын нәтижесін болжайды. Бұрынғы белгілі ставка жасаушылар, мысалы, Джимми Грек, оларға артықшылық беретін ақпаратқа қол жеткізе алады деп саналған. Ақпарат жеке мәселелерден – құмар ойындар мен ішімдікке берілуден бастап, жарақаттарға дейін, ойыншының алаңдағы өнерін әсер ете алатын кез келген нәрсеге дейін болды. Соңғы кезде спорттық жарыстарды болжау тәсілі өзгерді. Қазіргі болжамдар екі басты тәсілден тұрады: жағдаяттық ойындар және статистикалық модельдер. Жағдаяттық ойындарды өлшеу қиын, себебі олар көбінесе команданың мотивациясын қамтиды. Белгілі хендикапкер Дан Гордон: «Ойынның эмоционалдық артықшылығымен қатар, ставкада пайда болмаса, мен ақшамды салмасам» деп жазған. Осы типтегі ойындарға мыналар жатады: үйдегі андердогқа ставка жасау, келесі аптада фаворит болса, дүйсенбі күнгі жеңімпаздарға қарсы ставка жасау, «алдағы ойынға» ставка жасау және т.б. Жағдаяттық ойындар кеңінен танымал болған сайын, олардың тиімділігі төмендейді, себебі бұл ставкалардың коэффициенттеріне әсер етеді. Технологияның кеңінен қолданылуы спорттық ставкалардың заманауи жүйелерін әкелді. Бұл жүйелер әдетте регрессиялық талдауға негізделген алгоритмдер мен модельдерді қолданады. Спорт статистикасымен айналысатын Джефф Сагарин өзінің модельдерінің нәтижелерін USA Today басылымында жариялап, спортқа назар аударды. Қазіргі уақытта ол «Даллас Маверикс» командасының кеңесшісі ретінде құрам туралы кеңес береді және еркін агенттерді бағалау үшін өзінің Winval жүйесін пайдаланады. Бұрын әскери ұшқыш болған Брайан Берк спорт статистикасын зерттеген және регрессиялық талдау арқылы НФЛ ойындарының нәтижелерін болжау бойынша зерттеулерін жариялады. Кен Померой колледж баскетбол статистикасы бойынша жетекші сарапшы ретінде танымал. Оның веб-сайтында оның Колледж Баскетбол Рейтингісі, темпке негізделген статистикалық жүйесі бар. Кейбір статистиктер сәтті болжау жүйелерімен танымал болды. Дэйр: «Спорттық ставкалар мен ат жарыстарының тиімді коэффициенттері адамның шешімдерінің тікелей нәтижесі болып табылады, сондықтан олар тұрақты қателіктерді көрсетуі мүмкін» деп жазды. Казинодағы басқа ойындардан айырмашылығы, спорттық жарыстарды болжау логикалық және дәйекті болуы мүмкін. Басқа да жетілдірілген модельдерге Байес желілеріне негізделген модельдер жатады, олар тәуекелді талдау және шешімдерді қолдау үшін қолданылатын себептік ықтималдық модельдері. Осы математикалық модельдеуге сүйене отырып, Константиноу және тағы басқалар футбол матчтарының нәтижесін болжау үшін модельдер жасады. Бұл модельдерді қызықты ететін жайт – олар тарихи деректерді есепке алумен қатар, негізгі ойыншылардың болуы, команданың шаршауы, команданың мотивациясы сияқты субъективті факторларды да қамтиды. Олар пайдаланушыға нақты фактілер жоқ нәрселер туралы өз болжамдарын қосуға мүмкіндік береді. Бұл қосымша ақпарат тарихи деректермен біріктіріліп, болашақ матч нәтижелерін болжау үшін қайта қарастырылған болжамды ұсынады. Осы модельдеу тәсілдеріне негізделген алғашқы нәтижелер жігерлендіретіндей, себебі олар жарияланған нарықтық коэффициенттерге қарағанда тұрақты пайда әкелді. Қазіргі уақытта спорттық ставкалар үлкен бизнес болып табылады; болашақ ойындар үшін кеңестер немесе болжамдар беретін көптеген веб-сайттар (жүйелер) ставкалар сайттарымен қатар жұмыс істейді. Кейбір болжам веб-сайттары (типстерлер) адамның болжауына негізделген, ал басқалары компьютерлік бағдарламалық жасақтамада, кейде «болжау роботтары» немесе боттар деп аталады. Болжам боттары әртүрлі деректер мен алгоритмдерді пайдалана алады, сондықтан олардың дәлдігі әр түрлі болуы мүмкін. Tzefi.com сияқты сайттар, басқа сайттардың ойынды алаңға шықпай тұрып 50 мың рет симуляциялайтыны туралы мәлімдемесі қате және дұрыс емес екенін айтады. Бұл осы сайттардың ойынның адамдық факторын ескермегендігіне байланысты, мысалы, .330 ERA көрсеткіші бар соққы беруші базалар толы болғанда соққыдан қашып кетуі мүмкін, немесе 100+ прохожий рейтингі бар квотербек шешуші сәтте допты ұстап қалуы мүмкін. Tzefi.com НФЛ ойындарын болжауда 64,5% дәлдікке ие екенін мақтан тұтады.

Әлеуметтік ғылымдар

Экономикалық емес әлеуметтік ғылымдардағы болжамдар табиғи ғылымдардан өзгеше және трендті болжау, күрделі болжау, сценарий құру және Дельфи сауалнамалары сияқты бірнеше баламалы әдістерді қамтиды. «Shell» мұнай компаниясы сценарийлер құру қызметімен ерекше танымал. Қоғамдық болжамдардың ерекшелігінің бір себебі – әлеуметтік ғылымдарда «болжаушылар олар болжауға тырысатын әлеуметтік контекстің бір бөлігі болып табылады және осы процесте осы контекстке әсер етуі мүмкін». Осының салдарынан, қоғамдық болжамдар өзін-өзі жоюға бейім. Мысалы, халықтың көп бөлігінің қазіргі үрдістерге сүйене отырып, ЖИТС-ке шалдығатыны туралы болжам, көптеген адамдардың тәуекелді мінез-құлықтан қашуына және осылайша ЖИТС жұқтыру деңгейінің төмендеуіне әкелуі мүмкін, бұл болжамды күшін жояды (болжам көпшілікке жарияланбағанда дұрыс болып қалуы мүмкін еді). Немесе, киберқауіпсіздіктің маңызды мәселеге айналатыны туралы болжам ұйымдарды киберқауіпсіздік шараларын күшейтуге итермелеуі мүмкін, осылайша мәселенің ауқымын шектеуі мүмкін. Бұл – жын-сыйырының ажырамас бөлігі және мыңдаған жылдар бойы түрлі нысандарда қолданылып келеді. Пайғамдар белгілерді, оқиғаларды немесе жақсы-жаман ниеттерді оқу арқылы немесе әдетте періште немесе құдай ретінде сипатталатын, бірақ христиандар мен яһудилер құлаған періште немесе джин ретінде қарастыратын, табиғаттан тыс күшпен байланыс арқылы сұрау иесінің қалай әрекет етуі керектігін түсіндіруді анықтайды.

Көркем әдебиет

Фикция (әсіресе фантастика, болжау және ғылыми фантастика) көбінесе дәстүрлі емес тәсілдермен жүзеге асырылатын болжамдарды көрсетеді. Өткен заманғы ғылыми фантастика әр түрлі заманауи технологияларды болжады. Фантастикалық әдебиеттерде болжамдар көбінесе сиқыр немесе пайғамбарлық арқылы алынады, кейде ескі дәстүрлерге сілтеме жасайды. Мысалы, Дж. Р. Р. Толкиннің "Сақиналардың Иесі" романында кейіпкерлердің көпшілігі болашақ оқиғалар туралы хабардар болады, кейде пайғамбарлық түрінде, ал кейде шамалы немесе түсініксіз "сезімдер" ретінде. Галадриел кейіпкері су "көзге" арқылы болашақтағы оқиғалардың суреттерін көрсетеді. Филип К. Диктің кейбір әңгімелерінде прекогтар деп аталатын мутанттар болашақты көре алады (күндерден жылдарға дейін). "Алтын адам" атты әңгімесінде ерекше мутант болашақты белгісіз мерзімге болжай алады (дегенмен, өліміне дейін), сондықтан ол толығымен адам емес, алдын ала болжамдалған жолдарды автоматты түрде орындауға міндетті жануарға айналады. Прекогтар Диктің тағы бір әңгімесінде, "Азшылық есебі" атты туындысында маңызды рөл атқарады, ол 2002 жылы Стивен Спилбергтің фильміне айналды. Исаак Азимовтың "Негіз" сериясында математик тарихи оқиғаларды (кейбір егжей-тегжейлі) теңдеулерді қолдана отырып теориялық тұрғыдан модельдеуге болатынын анықтайды, содан кейін теорияны тәжірибеге енгізуге жылдар жұмсайды. Оның жетістігіне негізделген психотарихи ғылымы тарихты симуляциялап, қазіргі заманды болашаққа экстраполяциялай алады. Франк Герберттің 1965 жылғы "Дюна" романының жалғасында кейіпкерлері болашақты көру және олардың арасынан таңдаудың салдарымен күреседі. Герберт мұны тоқырау тұзағы деп санайды, ал кейіпкерлері тұзақтан шығудың "Алтын жолы" деп аталатын жолын ұстанады. Урсула К. Ле Гуиннің "Қараңғылықтың сол қолы" романында Гетен планетасының адам тәрізді тұрғындары пайғамбарлық өнерін меңгерген және сұраныс бойынша өткен, қазіргі немесе болашақ оқиғалар туралы деректерді жүйелі түрде ұсынады. Бұл оқиғада бұл шағын сюжеттік құрал болды.

Поэзия

Ежелгі адамдар үшін болжам, пайғамбарлық және поэзия көбінесе өріліп жатқан. Пайғамбарлықтар өлеңмен берілетін, ал латын тіліндегі ақын сөзі "vates", яғни пайғамбар деп аталады.