Az AI forradalmasítja az időjárás-előrejelzést is

Egy asztali számítógépen futó mesterséges intelligencia (AI) program mindössze egyetlen másodperc alatt képes olyan pontosságú időjárás-előrejelzést készíteni, amelyhez a hagyományos módszerek órákra vagy napokra és nagy teljesítményű szuperszámítógépekre támaszkodnak.

Hagyományos módszerek korlátai

Az időjárás-előrejelzés az 1950-es évek óta fizikai alapú modellekre épül, amelyek a műholdak, léggömbök és meteorológiai állomások megfigyeléseit használják fel. Ezeket a számításokat numerikus időjárás-előrejelzésnek (NWP) nevezik, és rendkívül számításigényesek, hatalmas, drága és energiaigényes szuperszámítógépekre támaszkodnak.

A mesterséges intelligencia megjelenése

Az elmúlt években a kutatók AI segítségével igyekeztek gyorsabbá és hatékonyabbá tenni ezt a folyamatot. A Google tudósai például kifejlesztettek egy olyan AI-eszközt, amely helyettesít bizonyos számítási lépéseket, csökkentve ezzel a szükséges számítógépes teljesítményt. A DeepMind még tovább lépett: mesterséges intelligencia segítségével teljesen leváltotta a hagyományos előrejelző modelleket. Ezt a megközelítést alkalmazta a Középtávú Időjárás-előrejelzések Európai Központja (ECMWF) is, amely a közelmúltban elindította a Mesterséges Intelligencia Előrejelző Rendszert.

A teljes folyamat automatizálása: Aardvark Weather

Richard Turner, a Cambridge-i Egyetem kutatója és csapata egy új modellt fejlesztett ki, amely a teljes előrejelzési folyamatot mesterséges intelligenciával helyettesíti. Az Aardvark Weather nevű modell nemcsak az előrejelzési, hanem az inicializálási szakaszt is automatizálja. Ez utóbbi során a világ különböző pontjairól érkező adatok (például műholdas és meteorológiai állomásokról származó információk) összehangolása történik, amely a számítási erőforrások jelentős részét igényli.

Gyorsaság és hatékonyság

Az Aardvark mindössze a bemeneti adatok 10 százalékát használja fel a hagyományos rendszerekhez képest, mégis a legújabb NWP-modellekhez hasonló eredményeket ér el. Míg a hagyományos előrejelzések órákig vagy akár napokig tartanak, az Aardvark mindössze egy másodperc alatt képes előrejelzést készíteni egy asztali számítógépen.

Korlátok és jövőbeli fejlesztések

Bár az Aardvark rendkívül gyors, jelenleg a Föld felszínét 1,5 négyzetfokos cellákra osztott rácsmodell segítségével vizsgálja, míg például az ECMWF ERA5 modellje 0,3 fokos cellákat használ. Ez azt jelenti, hogy az Aardvark jelenleg nem elég precíz ahhoz, hogy észlelje a bonyolultabb és váratlan időjárási mintákat. David Schultz, a Manchesteri Egyetem kutatója szerint még sok megoldatlan kérdés áll fenn, amelyet a jövőben orvosolni kell.

A mesterséges intelligencia folyamatos fejlődése azonban reményt ad arra, hogy a jövőben még pontosabb és gyorsabb előrejelzések készülhetnek, forradalmasítva ezzel az időjárás-előrejelzés területét.