Нов модел, разработен от изследователи в Microsoft, използва изкуствен интелект, за да генерира по-точни прогнози за времето – с много по-бърза скорост и по-ниска цена – отколкото традиционните модели, управлявани от правителствените метеорологични агенции, според проучване, публикувано в списание Nature. Моделът, наречен Aurora, може също така да прогнозира повече екологични явления на по-детайлно ниво в сравнение с други наскоро разработени модели с изкуствен интелект.
Aurora е най-новият от нарастващата поредица от метеорологични модели с изкуствен интелект, появили се през последните няколко години. Те са навлезли във всекидневната употреба от метеоролозите и, според експерти, имат потенциала да ускорят подобренията в точността на прогнозите, като същевременно намалят зависимостта от скъпи традиционни модели, които са по-трудоемки за актуализиране.
Традиционните метеорологични модели, като тези, управлявани от Европейския център за средносрочни метеорологични прогнози и Националната океанска и атмосферна администрация на САЩ, генерират прогнози чрез обработка на данни чрез сложни математически уравнения на големи суперкомпютри, които струват милиарди долари. Метеорологичните модели с изкуствен интелект, от друга страна, правят прогнози, като се учат да разпознават модели в данните, което може да се направи хиляди пъти по-бързо на много по-евтини компютри, малки колкото настолен компютър.
Значителен напредък в моделирането на времето
Aurora е обучена върху повече от 1 милион часа минали метеорологични и климатични данни, за да опознае процесите, които управляват циркулацията в атмосферата и океаните. С допълнително обучение върху по-малки набори от данни, моделът е бил прецизиран за специфични задачи, като например прогнозиране на времето, качеството на въздуха и океанските вълни.
„Aurora представлява значителен напредък в моделирането на времето с изкуствен интелект, като демонстрира, че един-единствен основен модел може да бъде прецизиран за множество задачи на земната система“, казва Парис Пердикарис, съавтор на изследването и бивш главен мениджър на изследванията в Microsoft Research.
Проучването показва, че Aurora е с 24% по-точна от европейския модел, традиционна система, управлявана от Европейския център и постоянно класирана като най-точния глобален метеорологичен модел в света. Aurora победи европейския модел по повече от 90% от тестваните прогнозни променливи, включително скорост на вятъра и температура, генерирайки 10-дневна глобална прогноза за времето за по-малко от минута в сравнение с повече от час за европейския модел.
След като беше прецизно настроена да прогнозира урагани, едни от най-скъпите и смъртоносни метеорологични бедствия, Aurora създаде прогнози за бури в басейните на Атлантическия океан и източния Тихи океан, които бяха с 20% до 25% по-точни, до пет дни предварително, от най-високо класираните традиционни метеорологични модели и официалните правителствени прогнози.
„Обучението на модел като Aurora върху такъв голям и разнообразен набор от данни е огромно инженерно постижение“, смята Даниел Ротенберг, метеоролог, който изгражда системи за прогнозиране на времето с изкуствен интелект, но не е участвал в разработването на Aurora или в новото проучване.
Някои експерти обаче поставят под въпрос способността на метеорологичните модели с изкуствен интелект да прогнозират екстремни явления, които са извън границите на историческите данни, върху които са обучени. Aurora обаче точно предсказа внезапно увеличение на скоростта на вятъра по време на буря през 2023 г., която доведе до най-ниското атмосферно налягане в историята за месец ноември в Англия.
„Aurora може също така да прави прогнози в по-малки мащаби от предишните модели с изкуствен интелект, което е от съществено значение за точното разрешаване на силно въздействащи метеорологични събития, като например силни бури“, пишат още авторите на изследването.
