#11 - Modelowanie Rzeczywistości: Wyzwania, Chaos, Emergencja, Wiarygodność | prof. Jacek Banasiak
Myślę, że do wartości i siły matematyki nikogo nie trzeba przekonywać. Każdy zdaje sobie sprawę, że ta dziedzina stanowi fundament współczesnej technologii, odkryć naukowych i jest nieodłączną częścią naszego zrozumienia świata. Jednak sądzę, że nie każdy może zdawać sobie sprawę, że mówiąc o matematyce, często mamy na myśli modele matematyczne – czyli to, jak za pomocą matematyki możemy opisywać różne zjawiska, czy to fizyczne, biologiczne, czy inżynieryjne. I właśnie o tym, co można powiedzieć o takich modelach matematycznych oraz jaki jest ich związek z naszym światem, miałem przyjemność porozmawiać z prof. Jackiem Banasiakiem. ---------- Jacek Banasiak jest profesorem matematyki w Instytucie Matematyki Politechniki Łódzkiej, a także kierownikiem katedry badawczej zajmującej się modelami matematycznymi na University of Pretoria. Jest autorem wielu monografii, wykładów i kursów, a także laureatem nagród, w tym nagrody za najlepszą pracę z matematyki stosowanej oraz za znaczące osiągnięcia naukowe. Jego badania koncentrują się na matematyce stosowanej, w szczególności na teorii półgrup, analizie asymptotycznej, biologii matematycznej oraz równaniach różniczkowych i różnicowych. O gościu odcinka: https://en.wikipedia.org/wiki/Jacek_Banasiak https://p.lodz.pl/nauka/najwybitniejsi-naukowcy-w-pl/prof-dr-hab-inz-jacek-banasiak ---------- W dzisiejszym odcinku rozmawiamy o tym, czym są modele matematyczne, jakie wyzwania wiążą się z modelowaniem, matematyce jako języku nauki, teorii chaosu, emergencji, o tym, czy możemy ufać modelom matematycznym, np. w kontekście epidemiologicznym, oraz wielu innych zagadnieniach. --------- Rozdziały: 00:00 Wstęp 01:45 Czym się różni system od modelu? 02:38 Tworzenie modeli 03:48 Matematyka jako język 05:40 Złożoność modeli - przykłady i kluczowe aspekty 13:28 Granice modeli 16:18 Modele nieliniowe 20:22 Determinizm w fizyce 21:56 Chaos w modelach 26:18 Epidemiologia a chaos 33:19 Emergencja w modelach 40:44 Wiarygodność modeli matematycznych 45:27 Czy matematyka jest odkrywana czy wymyślana? --------- Znajdziesz mnie także na Instagramie: https://www.instagram.com/to.bardziej.skomplikowane/
Przecież tak, jest takie znane powiedzenie Einsteina, że model powinien być tak prosty jak tylko możliwe, ale nie bardziej. Ale to sięga jeszcze też, już nie pamiętam, który to, chyba XIII czy XIV wiek, tak zwana brzydka Okhama, która Z grubsza rzecz biorąc mówi, że jeżeli coś można wyjaśnić prostszym modelem albo bardziej skomplikowanym, to bierzemy ten prosty model. Jeżeli się doda więcej parametrów, to oczywiście można lepiej dopasować prawdopodobnie krzywą. Natomiast są bardzo złe modele, są dobre modele i są, jak powiedziałem, bardzo złe modele. Czasami się okazuje, bo nie w czasie, że jakiś model jest dobry czy zły. Klasycznym takim złym modelem pochodzącym od bardzo wybitnego astronoma Keplera on sobie wymyślił kiedyś, ponieważ za jego czasów były znane, o ile dobrze pamiętam, chyba było znanych sześć planet.
A drugie kryterium to jest takie, że dobry model powinien zawierać w sobie w jakiś sposób wcześniejsze modele, które pracowały w pewnym zakresie. Żeby tak nie być gołosłownym tutaj, to przykładowo Tak jak powiedziałem, ogólna teoria zgodności jest bardzo dobrym modelem. Einstein wymyślił sobie tę teorię właściwie prawie że z głowy. Znaczy dokładnie rzecz biorąc, żeby wyjaśnić precesję Ryhelium Merkurego, na przykład ruch Merkurego. I wkrótce potem z tej teorii wynikały teoretyczne przewidywania takich rzeczy jak na przykład zakrzywienie promieni słonecznych, które zostały odkryte parę lat później przez Eddingtona. Oraz kolejny właśnie taki efekt, który został przewidziany na podstawie czystej teorii.
Einstein nie miał pojęcia, że coś takiego może być. No to to są fale grawitacyjne, które zostały odkryte całkiem niedawno. Podobnie mechanika kwantowa, czy tam model standardowy tak zwany. Też klasycznym takim przykładem tutaj jest to, że to tyle to było 50-60 lat temu już. Higgs chyba przewidział istnienie bozonu Higgsa. Chyba nie był na tyle nieskromny, żeby go od razu nazwać bozonem Higgsa. Po prostu na podstawie teoretycznych rozważań zostało to przewidziane i zostało to potwierdzone. I też w tym samym sensie na przykład mechanika newtonowska jest bardzo dobrym modelem, bo ona się daje włożyć bardzo ładnie zarówno w teorię względności, jak i w mechanikę kwantową. Bo praktycznie używam mechaniki newtonowskiej nawet w skali, powiedzmy, w skali Układu Słonecznego, bo generalnie efektami kwantowymi czy efektami teoriowzględnościowymi się nie zajmujemy tutaj.
No to nic właśnie, nie wiadomo. To znaczy w tej chwili akurat te ostatnie lata z ostatnią chyba w zeszłym roku czy dwa lata temu Nagrodą Nobla przesunęły punkt widzenia w kierunku osób, które uważają, że świat jest drastyczny, czyli Einstein twierdził, że ten efekt właśnie entanglement, czyli spontania zdaje się. Einstein twierdził, że to wynika właśnie generalnie z istnienia jakichś ukrytych praw natury, których po prostu nie znamy i które powodują, że wydają nam się stochastyczne, a tak naprawdę nie są. Natomiast w tej chwili te twierdzenia, tam jest dużo, dużo założeń. Niezrozumiałe stworzenie, ale generalnie tzw. nieruchomości Bella, które zostały tam sprawdzone, pokazują, że wygląda na to, że tak nie jest, że tam jest rzeczywiście spontaniczny pewien proces, który nie jest w żaden sposób sterowany superteorią.
W pewnym sensie chyba częściowo o tym mówiliśmy. To, o czym pan mówił, to wydaje mi się, że jak gdyby obejmuje dwie rzeczy. Jedna to jest ta, o której ja mówiłem, o zdolności predykcyjnej, prawda? Że można zbudować model i potem jak się ten model... Tak jak mówiliśmy o tej ogólnej teorii względności, prawda? że Einstein zbudował sobie ten model i jak się go zaczęło stosować, ludzie zaczęli go rozbierać na naczynki pierwsze i rozumieć, no to się okazało, że w tym modelu jak gdyby są automatycznie, są ukryte, nie wiadomo w jaki sposób, no te efekty typu fal grawitacyjnych czy ugięcia światła i tak dalej. To jest jedna rzecz. Druga rzecz to też troszeczkę o tym chyba mówiliśmy, że dochodzimy
Pokazano wszystkie 5 dopasowań. Transkrypcja generowana automatycznie i niesprawdzana ręcznie — może zawierać błędy.
Rozdziały i streszczenia generowane automatycznie. Pełna transkrypcja nie jest publikowana — wyszukaj frazę, aby zobaczyć dopasowane fragmenty.
Kliknij, aby znaleźć fragmenty, w których pada.
Myślę, że do wartości i siły matematyki nikogo nie trzeba przekonywać. Każdy zdaje sobie sprawę, że ta dziedzina stanowi fundament współczesnej technologii, odkryć naukowych i jest nieodłączną częścią naszego zrozumienia świata. Jednak sądzę, że nie każdy może zdawać sobie sprawę, że mówiąc o matematyce, często mamy na myśli modele matematyczne – czyli to, jak za pomocą matematyki możemy opisywać różne zjawiska, czy to fizyczne, biologiczne, czy inżynieryjne. I właśnie o tym, co można powiedzieć o takich modelach matematycznych oraz jaki jest ich związek z naszym światem, miałem przyjemność porozmawiać z prof. Jackiem Banasiakiem. ---------- Jacek Banasiak jest profesorem matematyki w Instytucie Matematyki Politechniki Łódzkiej, a także kierownikiem katedry badawczej zajmującej się modelami matematycznymi na University of Pretoria. Jest autorem wielu monografii, wykładów i kursów, a także laureatem nagród, w tym nagrody za najlepszą pracę z matematyki stosowanej oraz za znaczące osiągnięcia naukowe. Jego badania koncentrują się na matematyce stosowanej, w szczególności na teorii półgrup, analizie asymptotycznej, biologii matematycznej oraz równaniach różniczkowych i różnicowych. O gościu odcinka: https://en.wikipedia.org/wiki/Jacek_Banasiak https://p.lodz.pl/nauka/najwybitniejsi-naukowcy-w-pl/prof-dr-hab-inz-jacek-banasiak ---------- W dzisiejszym odcinku rozmawiamy o tym, czym są modele matematyczne, jakie wyzwania wiążą się z modelowaniem, matematyce jako języku nauki, teorii chaosu, emergencji, o tym, czy możemy ufać modelom matematycznym, np. w kontekście epidemiologicznym, oraz wielu innych zagadnieniach. --------- Rozdziały: Wstęp Czym się różni system od modelu? Tworzenie modeli Matematyka jako język Złożoność modeli - przykłady i kluczowe aspekty Granice modeli Modele nieliniowe Determinizm w fizyce Chaos w modelach Epidemiologia a chaos Emergencja w modelach Wiarygodność modeli matematycznych Czy matematyka jest odkrywana czy wymyślana? --------- Znajdziesz mnie także na Instagramie: https://www.instagram.com/to.bardziej.skomplikowane/