哪些生物能够预报天气预报?
自然界有很多东西在发生变化的时候都会释放某些信号,这些变化可能是物理的(比如气温、水温和含氧量),也可能是化学的(比如离子浓度、酸碱度),还可能是生理的(比如激素水平、神经递质含量)。很多动物都可以感受到这些信号,并根据这些信号来调整自己的生理反应。 比如,当温度下降时,冷血动物(无脊椎动物和鱼类等)的皮肤和肌肉会收缩,导致反射性体温升高;而温血动物(哺乳类和鸟类等)则通过加深血液循环来保持身体暖和。
再比如,当空气湿润的时候,皮肤表面和呼吸道黏膜上的感受器会受到刺激,通过相关的神经传导,使脑部的某种细胞产生兴奋,最后由大脑皮层的有关区域发出指令,使汗腺分泌出汗液,从而蒸发散热降温,维持人体温度的稳定。相反,如果空气过于干燥,人体通过出汗的方式降温的效果就会大打折扣。 所以,只要持续地跟踪观测这些自然界的信号,就可以间接地得到关于天气变化的信息。
人类是智慧动物,人类除了感受自然界本身的变化之外,还会根据历史数据(所谓“先验信息”)来预测未来。在诸多可供选择的预测方法之中,统计方法由于简单实用而被广泛使用。其基本原理非常简单:过去发生过什么,就有可能在未来继续发生什么。当然,为了准确起见,需要不断地对样本进行更新,即收集新的数据并抛弃旧的数据。
值得一提的是,在应用概率论和方法统计的过程中,人们发现一个很有趣的现象:预测的准确率与所采用的模型的复杂性之间似乎并没有必然的联系。也就是说,采用最简单的模型有时也能得到相当准确的结果。这给统计学带来了一个新的难题:简单方法背后的理论基础究竟是什么呢?难道真的是因为“奥卡姆剃刀”的缘故吗?或者说真的是因为“大道至简”吗?这个困惑一直持续到现在还没有得到完全的解释。