Τεχνητή νοημοσύνη υπόσχεται καλύτερες, ταχύτερες μετεωρολογικές προγνώσεις

Οι μετεωρολογικές προβλέψεις παράγονται σήμερα από υπερυπολογιστές που εκτελούν δισεκατομμύρια πράξεις για να εκτιμήσουν την πιθανότητα βροχής και άλλων φαινομένων.

Τώρα, μια νέα τεχνητή νοημοσύνη, προϊόν συνεργασίας ανάμεσα στη Microsoft και το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, υπόσχεται να περιορίσει τις τεχνικές απαιτήσεις και να αυξήσει την ακρίβεια των προβλέψεων.

Σε αντίθεση με τα σημερινά μετεωρολογικά μοντέλα, τα οποία προσομοιώνουν τον καιρό χρησιμοποιώντας εξισώσεις της Φυσικής, το νέο σύστημα προβλέπει το μέλλον βασιζόμενο στις μετεωρολογικές μετρήσεις των τελευταίων 40 ετών.

Η νέα προσέγγιση μπορεί να μην φτάνει ακόμα το επίπεδο αξιοπιστίας των συμβατικών μοντέλων, λειτουργεί όμως πολύ ταχύτερα, και, σύμφωνα με τους ερευνητές, έχει μεγάλα περιθώρια βελτίωσης στο μέλλον.

Αριστερά, η ΑΙ προσομοιώνει τον καιρό της διετίας 2017-18. Στη μέση, τα πραγματικά καιρικά φαινόμενα της ίδιας περιόδου. Δεξιά, ο μέσος όρος του καιρού ανά ημέρα (Weyn et al./ Journal of Advances in Modeling Earth Systems)

Το σύστημα «βλέπει ένα τυπικό καιρικό μοτίβο, αναγνωρίζει πώς αυτό εξελίσσεται συνήθως και αποφασίζει τι πρέπει να κάνει σύμφωνα με τα παραδείγματα που έχει δει στα δεδομένα των τελευταίων 40 ετών» λέει ο Τζόναθαν Ουάιεν, πρώτος συγγραφέας μελέτης που δημοσιεύτηκε φέτος στο εξειδικευμένο Journal of Advances in Modeling Earth Systems.

Η AI μπορεί να προσφέρει ελαφρώς μικρότερη ακρίβεια σε σχέση με τα συμβατικά μοντέλα, απαιτεί όμως 7.000 φορές μικρότερη επεξεργαστική ισχύ, αναφέρει η ερευνητική ομάδα.

Η υψηλή ταχύτητα του αλγόριθμου τον καθιστά ιδανικό για «στοχαστικές προγνώσεις», μια τεχνική στην οποία το μετεωρολογικό μοντέλο παράγει μια μεγάλη σειρά προβλέψεων με ελαφρώς διαφορετικές συνθήκες εκκίνησης. Αυτό επιτρέπει τον υπολογισμό ενός εύρους πιθανών εκβάσεων, όπως για παράδειγμα το πού μπορεί να χτυπήσει ένας κυκλώνας.

Η προσπάθεια ξεκίνησε όταν ο ερευνητής της Microsoft Ριτς Καρουάνα πρότεινε στην ομάδα του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον να συνεργαστούν στην ανάπτυξη μιας τεχνητής νοημοσύνης που θα προέβλεπε τον καιρό χωρίς να βασίζεται στους νόμους της φυσικής.

«Μετά την εκπαίδευσή του στα μετεωρολογικά δεδομένα του παρελθόντος, ο αλγόριθμος AI μπορεί να εντοπίζει σχέσεις ανάμεσα σε διαφορετικές παραμέτρους τις οποίες δεν αναγνωρίζουν οι εξισώσεις της φυσικής» λέει ο Ουάιεν.

Οι ερευνητές έθεσαν σε δοκιμασία το μοντέλο ζητώντας του να προβλέψει το μέσο υψόμετρο στο οποίο η ατμοσφαιρική πίεση πέφτει στα 500 hectopascal, μια στάνταρτ παράμετρο στις μετεωρολογικές προβλέψεις, κάθε 12 ώρες για διάστημα ενός έτους.

Η ΑΙ πέτυχε έτσι μια από τις καλύτερες επιδόσεις στο WeatherBench, ένα νέο εργαλείο αξιολόγησης των μοντέλων καιρού, στου οποίου την ανάπτυξη συμμετείχε ο Ουάιεν.

Ο ερευνητής εργάζεται πλέον στο τμήμα μετεωρολογίας και οικονομικών της Microsoft.