Kā statistiķi atrada Air France reisu 447 divus gadus pēc tam, kad tas ietriecās Atlantijas okeānā

2009. gada 1. jūnija agrā rīta stundā Air France reiss AF 447 ar 228 pasažieriem un apkalpi pazuda vētrainā laikā virs Atlantijas okeāna, lidojot no Riodežaneiro uz Parīzi. Tātad sāciet Lorenss Stouns un kolēģi no Metron Scientific Solutions Restonā, Virdžīnijā, aprakstot savu lomu vraka atklāšanā gandrīz divus gadus pēc lidmašīnas zaudēšanas.

Stouns un citi ir statistiķi, kuri tika atvesti, lai atkārtoti pārbaudītu pierādījumus pēc tam, kad četrās intensīvās meklēšanas laikā lidmašīnu neizdevās atrast. Interesanti šajā stāstā ir tas, ka viņu analīze norādīja uz vietu, kas nav tālu no pēdējās zināmās vietas, apgabalā, kas gandrīz noteikti tika meklēts drīz pēc katastrofas. Atlūzas tika atrastas gandrīz tieši tur, kur viņi prognozēja, 14 000 pēdu dziļumā tikai pēc vienas nedēļas papildu meklēšanas.

Šodien Stouns un citi paskaidro, kā viņiem tas izdevās. Viņu pieeja bija izmantot paņēmienu, kas pazīstams kā Beijesa secinājums, kas ņem vērā visu iepriekš zināmo informāciju par avārijas vietu, kā arī pierādījumus no neveiksmīgajiem meklēšanas pasākumiem. Rezultāts ir vraka atrašanās vietas varbūtības sadalījums.

Bajesa secinājums ir statistikas paņēmiens, ko matemātiķi izmanto, lai noteiktu kādu pamatā esošo varbūtības sadalījumu, pamatojoties uz novēroto sadalījumu. Jo īpaši statistiķi izmanto šo paņēmienu, lai atjauninātu konkrētas hipotēzes iespējamību, apkopojot papildu pierādījumus.

Air France Flight 447 gadījumā pamatā esošais sadalījums bija iespēja atrast vraku noteiktā vietā. Tas bija atkarīgs no vairākiem faktoriem, piemēram, no pēdējās lidmašīnas pārraidītās GPS atrašanās vietas, no tā, cik tālu lidaparāts varēja būt nobraucis pēc tam, kā arī no mirušo ķermeņu atrašanās vietas, kas atrastas uz virsmas, kad tika ņemts vērā to dreifēšanas ātrums ūdenī. konts.

To visu statistiķi sauc par prioru. Tas dod noteiktu varbūtības sadalījumu vraka atrašanās vietai.

Tomēr vairākos meklējumos, kas balstījās uz šo informāciju, vraku atrast neizdevās. Tātad jautājums, uz kuru Stounam un citiem bija jāatbild, bija tas, kā šie pierādījumi jāizmanto, lai mainītu varbūtības sadalījumu.

Tas ir tas, ko statistiķi sauc par posterior sadalījumu. Lai to aprēķinātu, Stounam un citiem bija jāņem vērā četru dažādu meklējumu neveiksme pēc lidmašīnas nokrišanas. Pirmā bija nespēja atrast gružus vai līķus sešas dienas pēc lidmašīnas pazušanas 2009. gada jūnijā; pēc tam 2009. gada jūlijā neizdevās veikt akustiskos meklējumus, lai atklātu zvana signālus no zemūdens lokatora bākugunīm lidojuma datu ierakstītājā un kabīnes balss ierakstītājā; pēc tam 2009. gada augustā citā meklēšanā neko neizdevās atrast, izmantojot sānu skenēšanas hidrolokatoru; un visbeidzot, 2010. gada aprīlī un maijā notika vēl viena neveiksmīga meklēšana, izmantojot sānu skenēšanas hidrolokatoru.

Visas meklēšanas tika veiktas dažādos apgabalos, kas dažkārt pārklājas, 40 jūras jūdžu rādiusā no pēdējās zināmās lidmašīnas atrašanās vietas. Šīs platības tika aprēķinātas, pamatojoties uz to, cik tālu vēja un straumju dēļ tika uzskatīts, ka gruveši un ķermeņi ir novirzījušies. Un meklēšana, kas klausījās akustiskos signālus no lidmašīnas datu ierakstītājiem, gandrīz noteikti aptvēra vietu, kur galu galā tika atrastas atlūzas.

Tas ir svarīgs punkts. Citā analīzē šī vieta varētu būt izslēgta, pamatojoties uz to, ka tā jau bija aptverta. Taču Stouns un kolēģi izvēlējās iekļaut iespēju, ka akustiskās bākas varētu būt neizdevušās, un tas bija būtisks lēmums, kas tieši noveda pie vraka atklāšanas. Patiešām, šķiet, ka bākas neizdevās un ka tas bija galvenais iemesls, kāpēc meklēšana ievilka tik ilgu laiku.

Galvenais, protams, ir tas, ka Beijesa secinājumi paši par sevi nevar atrisināt šīs problēmas. Tā vietā pašiem statistiķiem ir izšķiroša loma pierādījumu novērtēšanā, izlemjot, ko tie nozīmē, un pēc tam atbilstošā veidā iekļaujot tos Beijesa modelī.

Gala rezultāts, vismaz šajā gadījumā, bija atlūzu atklāšana kopā ar lidojuma datu ierakstītāju un kabīnes balss ierakstītāju, kas sniedza svarīgus pierādījumus par lidmašīnas pēdējiem mirkļiem (lai gan joprojām pastāv strīdi par to, kas tieši izraisīja katastrofu) . Tas arī noveda pie daudzu citu ķermeņu atklāšanas, kas pēc tam tika apvienoti ar sērojošajām ģimenēm.

Šis stāsts par pazudušas lidmašīnas statistisko meklēšanu šobrīd ir ļoti aktuāls, jo tiek meklēts Malaysia Airlines reiss MH 370, kurš pazuda. ceļā no Kualalumpuras uz Pekinu 8. martā. Atkal nekas no tā nav redzēts vai dzirdēts.

Mācība no Air France lidojuma AF 447 meklēšanas ir tāda, ka Bajesa secinājums ir spēcīgs rīks šāda veida meklējumos, taču arī veids, kā tas tiek izmantots, ir ļoti svarīgs. Citiem vārdiem sakot, statistiķiem arī šajā meklēšanā būs jāuzņemas svarīga loma.

Cerēsim, ka pieņēmumi, kas izmantoti, lai atjauninātu turpmākos MH 370 meklējumus, galu galā būs tikpat veiksmīgi kā tie, ko Stouns un līdzīgs izmantoja 2011. gadā.

Atsauce: arxiv.org/abs/1405.4720 : meklējiet Air France lidojuma AF 447 vraku

paslēpties