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公众加速科学研究

admin  发表于 2017年11月26日


在大量自愿者的帮助下,科学家将很快完成对第一次世界大战中英国皇家海军航海日志的整理工作。而他们此举的目的,则是汇总航海日志中的气象记录,从而弥补当时因战争而造成的气候记录空白。

 

撰文 凯莉·汤普森(Kalee Thompson) 翻译 张燕晶

 

 

近年来,网上出现了很多自愿者项目,号召成千上万的“平民科学家”参与其中,帮助研究人员梳理数据——如果单靠研究人员自己,这些分析几乎是不可能完成的工作。“古老天气”(Old Weather)就是这样一种项目,该项目的首席科学家菲利普·博罗汉(Philip Brohan)估计,自愿者在项目启动半年内完成的工作,一名专业人员大概需要28年才能完成。对于他这样的、需要根据过去的气候记录来预测未来气候的研究人员来说,自愿者抄录下来的数据可谓无价之宝。“每当出现猛烈的暴风雨时,人们都不禁会问,过去,人类对环境还未产生影响时,也会出现这样的天气吗?”博罗汉说,“这是近年才出现的新情况,还是以前就出现过?如果我们要回答这些问题,我们就必须知道天气在以前是如何变化的。”

在全球各地的很多档案中,都含有来自各种轮船、科考及殖民研究站(colonial research station)的气象数据,但这些数据通常都是用旧体字书写,计算机很难识别,因而要想从中挖掘有用数据,一直被看作是一件几乎不可能完成的任务。但在2009年,博罗汉遇到了Galaxy Zoo的创始人之一、天文学家克里斯·林托特(Chris Lintott)。Galaxy Zoo是倡导自愿者参与科研的先驱者,自愿者可以在该网站上,根据成千上万的星系图片,把这些星系归为椭圆星系或涡旋星系。博罗汉和林托特都意识到,在天文学研究中效果不错的“全民科学”方法也可以在气候研究中发挥作用。这个想法得到了英国研究委员会(British Research Council)的支持和资助,“古老天气”项目应运而生。

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Old Weather网站上录入了4 000本航海日志——总计250 000个航海日的有效数据,包含英国皇家海军238艘舰艇,在第一次世界大战中以及战争后几年的航行记录。之所以选择这段时间,是因为受战争影响,当时的气象记录非常匮乏。用户在网站注册登录之后,就可以在页面上显示的舰船列表中进行选择。他们把数据抄录到弹出式的规范数据库(就像填写在线表格一样)之后,点击“完成”按钮,就可以跳转到下一天的航海日志。每一页都会由三名自愿者来抄录,这样有助于消除错误。当所有数据抄录完成后,这些气象记录将会被保存至美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration),供全世界的科学家使用。“如果能详细了解过去200年的气候状况,我们就可以把如今的情况放在这一阶段中进行对比分析,”博罗汉说,“而且我们还可以测试用于预测未来气候变化的那些大型模型。”

尽管“古老天气”项目的做法是模仿Galaxy Zoo这样的早期项目,但对自愿者来说,前者却要复杂得多。在Galaxy Zoo中,自愿者只需要查看一幅图片,点击一个按钮,将一个星系划分为椭圆星系或涡旋星系就行。如果由计算来完成这个任务,大概能达到80%的准确率。“古老天气”则不同,它需要用户录入日期、船只当时所在的位置以及当天的天气情况(天气状况共分7类,每天在不同时段记录6次)。给一个星系分类也许只需要几秒钟的工夫,但对一名抄录员来说,即使有着丰富的经验,抄录一页航海日志也需两三分钟才行——在网络时代,这算是相当长的时间了。幸运的是,复杂的工作吸引自愿者的地方也更多。博罗汉估计,目前大概有11 000名自愿者参与“古老天气”项目,其中只有极少数是对气候变化本身感兴趣,绝大多数人都是被发生在舰艇上的故事吸引而来。网站的设计者正是利用了这一点,开发了一套奖励机制,依据自愿者抄录的日志页面数量来为他们评级,从“军校实习生”到“海军上尉”,最终可以升级到“舰长”。与此同时,设计者还专门构建了论坛,供自愿者讨论在各自负责的舰艇上的“所见所闻”(例如海葬和1918年—1919年的大流感就是数十个讨论主题之一)。“古老天气”项目还与navalhistory.net网站合作,将自愿者找出的与天气无关的各种其他信息利用了起来。

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对温多尔科斯基来说,这一切都很有意思。她特地挑选了一艘不起眼的舰艇,以期不跟其他自愿者“撞船”。“每个人都冲着那些知名大舰而去,”温多尔科斯基说,“而我却选择了名不见经传的舰艇。”温多尔科斯基从1921年中的航海日志开始抄录,到去年春天,她已经抄录到1923年的日志,“头衔”也升级到了“毛地黄号”的舰长。温多尔科斯基还向英国大使馆及美国海军学院(United States Naval Academy)的专家求助,请他们帮助翻译旧体字,鉴定她无法在历史资料中找到记录的船只名称。不过,除了需要抄录的气象信息,航海日志还经常出现足球、板球比赛的情况,外出看电影的记录,以及船员偶尔落水的悲剧。这些内容和“等级制度”一起,也为自愿者的工作增添了一点竞争性(当然,也可以用另一种论坛话题来描述:着魔)。尽管温多尔科斯基已经完成了近5 000条日志词目的抄录,但在“毛地黄号”自愿者的排名中,她仍然只能屈居第二。“我在所有抄录人员中排名第92,”温多尔科斯基说,“我希望排名能再往前一些。”

温多尔科斯基还有机会。随着原始日志的抄录工作几近完成,博罗汉和“古老天气”项目的团队又新增了1 700本日志供自愿者抄录,这些日志都来自英国档案馆(British Archives)。很快,论坛上也许就会有人讨论起北极熊的攻击事件以及它们掉入冰窟的故事了。

 


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