Случайность, детерминированность, предсказуемость

Проанализированы основные соглашения о случайности, используемые в математике (теоретико-множественный подход, алгоритмический подход) и в физике (затухающие корреляции, непрерывный спектр, гиперболичность, фрактальность, неконтролируемость, неповторяемость, невоспроизводимость, непредсказуемость и др.). Отмечено, что явления, случайные в одном отношении, могут оказаться детерминированными в другом. Обсуждается понятие частично детерминированных процессов, т. е. процессов, которые допускают предсказания на ограниченных интервалах времени. Теория частично детерминированных процессов основывается на отождествлении случайности с непредсказуемостью и устанавливает взаимоотношения между реальным физическим процессом $x(t)$, наблюдаемым процессом $y(t)$ и модельным (прогностическим, гипотетическим) процессом $t(t)$. Как мера качества предсказуемости в этой теории используется степень детерминированности, которая определяется как коэффициент корреляции между наблюдаемым процессом и прогнозом. Приведены разнообразные теоретические, экспериментальные и численные примеры частично детерминированных процессов, а также примеры частично детерминированных полей. Подчеркнуто, что время детерминированного (т. е. предсказуемого) поведения $\tau_{\det}$ наблюдаемого процесса $y(t)$ может заметно превышать время корреляции $\tau_c$ при этом степень когерентности выступает как наихудшая оценка степени детерминированности. С излагаемой точки зрения детерминированный хаос выступает как полностью детерминированный процесс на малых интервалах времени ($\tau\ll\tau_{\det}$).