Vědci ze slavného Massachusettského technologického institutu (MIT) vytvořili algoritmus, který dokáže přesně vytyčit a popsat vzorce, které k těmto jevům vedou, a doufají, že se jim podaří nadále předcházet.

„Momentálně neexistuje žádná metoda, která by pomohla vysvětlit, kdy a kde se tyto extrémní události odehrávají,“ řekl pro web DailyMail.co.uk Themistoklis Sapsis, profesor mechanického a oceánského inženýrství na MIT.

„Aplikovali jsme tento rámec na turbulentním proudění, což je jakýsi zlatý grál extrémních událostí. Vyskytuje se v dynamice klimatu ve formě extrémních dešťů, také při obtékání křídel v aerodynamice, nebo jako kavitace v turbínách. Pokud bychom tyto extrémní události dokázali předvídat, možná bychom dokázali vyvinout strategie na to, abychom jim uměli předcházet.“

Víc než jen rovnice

Vědci se obvykle snaží předvídat extrémní události v systémech tím, že využívají sady komplexních matematických vzorců zvaných dynamické rovnice. Když se tyto rovnice vyřeší, dokážou předpokládat stav komplexního systému v běhu času. Tím, že do rovnic implementují „počáteční stav“, dokážou prý podle výsledků rozpoznat, zda se jedná o varovná znamení o určité události.

Podle odborníků z MIT ale tato metoda vychází ze „špatně pochopené fyziky“, a často se mýlí.

„Když jen slepě vezmeme rovnice a začneme hledat počáteční stavy, které se pak vyvinou do extrémních událostí, je tu velká šance, že skončíme jen s těmi, které jsou tak exotické a zvláštní, že by v reálném životě nikdy nenastaly,“ vysvětluje Sapsis. „V rovnicích je zkrátka víc informací, než můžeme potřebovat.“

Ve své studii vědci vyvinuli počítačový algoritmus, který k rozpoznání varovných znamení skutečných extrémních událostí využívá jak rovnice, tak dostupná data. Algoritmus slouží jako jakési síto, které dokáže oddělit předpoklady, se kterými se v reálném světě nesetkáte.

„V rovnicích hledáme stavy, které rády hodně eskalují a stávají se z nich extrémní události, ale které jsou také konzistentní s daty. Ta nám říkají, zda je alespoň trochu pravděpodobná, zda ta která situace může vůbec nastat, nebo zda je to něco tak exotického, že to sice může přerůst v nějaké drama, ale pravděpodobnost, že se tak stane, je téměř nulová,“ popisuje výzkum Sapsis.

„Svatý grál extrémních událostí“

Vědci svůj systém otestovali na „svatém grálu extrémních situací“, což je turbulentní proudění – jako například cigaretový kouř, oceánské proudění nebo dokonce proud vzduchu kolem motoru letadla.

„Použili jsme rovnice popisující systém, stejně jako některé základní vlastnosti systému vyjádřené daty získanými z numerických simulací, a vyšly nám z toho podmínky, varovná znamení, že něco není v pořádku, že se něco chystá,“ tvrdí Sapsis.

Vědci zjistili, že podmínky, které jejich metoda označila, se do extrémních událostí vyvinuly v 75-99 procentech případů. A teď tvrdí, že by tuto metodu mohli využít pro všechny systémy a situace, které se v reálném světě vyskytují.

„Na různých místech světa se dějí různé věci, a nám jde o to, abychom dokázali předvídat, kde a kdy se stane nějaká extrémní událost. Pokud bychom dokázali předvídat, kde a kdy nastanou extrémní události, možná bychom dokázali vyvinout nějaké techniky, abychom je dokázali kontrolovat a potlačovat,“ doufá Sapsis z Massachusettského technologického institutu.