Η τεχνητή νοημοσύνη φέρνει επανάσταση στη μετεωρολογία

Μια νέα γενιά αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης (AI), ορισμένοι από τους οποίους τρέχουν ακόμη και σε έναν απλό φορητό υπολογιστή, υπόσχονται καλύτερες προβλέψεις καιρού από τα σημερινά μοντέλα μετεωρολόγων που απαιτούν υπερ

υπολογιστές

.

Η τελευταία εξέλιξη προέρχεται από την DeepMind, μια εταιρεία τεχνητής νοημοσύνης που τώρα ανήκει στον όμιλο Google, η οποία παρουσίασε στο περιοδικό

Επιστήμη

ένα

μοντέλο

τεχνητής νοημοσύνης που ήδη προσφέρει κορυφαίες επιδόσεις.

Το μοντέλο GraphCast παράγει πιο ακριβείς δεκαήμερες προβλέψεις από το συμβατικό μοντέλο του Ευρωπαϊκού Κέντρου Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων Καιρού (ECMWF), που θεωρείται η κορυφαία μετεωρολογική υπηρεσία στον κόσμο.

Ο τελικός αλγόριθμος χρειάζεται λιγότερο από ένα λεπτό για να παρέχει δεκαήμερες προβλέψεις

Και το νέο μοντέλο δίνει προβλέψεις σε λίγα λεπτά, που δεν απαιτεί τίποτα περισσότερο από έναν απλό υπολογιστή, σε αντίθεση με τους υπερυπολογιστές της ECMWF που χρειάζονται ώρες για κάθε πρόβλεψη.

Εκπαίδευση

Τα μαθηματικά μοντέλα που χρησιμοποιούν σήμερα οι μετεωρολόγοι χωρίζουν τη

Γη

σε μεγάλα τετράγωνα και χρησιμοποιούν τους νόμους της φυσικής των ρευστών για να προσομοιώσουν τη συμπεριφορά της ατμόσφαιρας στο μέλλον, χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες μετρήσεις των τρεχουσών συνθηκών ως σημείο εκκίνησης.

Αυτή η προσέγγιση είναι υπολογιστικά απαιτητική και λίγες μετεωρολογικές υπηρεσίες έχουν την οικονομική δυνατότητα να ενημερώνουν τις αναφορές τους περισσότερες από τέσσερις φορές την ημέρα.

Τα μοντέλα AI,

αντίθετα

, δεν λύνουν εξισώσεις φυσικής. Διδάσκονται με παραδείγματα – μετεωρολογικές παρατηρήσεις από προηγούμενα χρόνια – να μάθουν να αναγνωρίζουν μοτίβα στη συμπεριφορά της ατμόσφαιρας και να προβλέπουν πώς αλληλεπιδρούν παράμετροι όπως η πίεση, η θερμοκρασία και η ταχύτητα του ανέμου.

Για να εκπαιδεύσουν το GraphCast, οι ερευνητές της DeepMind χρησιμοποίησαν δεδομένα ECMWF για 40 χρόνια.

Χρειάστηκαν δεκάδες υπολογιστές και τέσσερις εβδομάδες για να ολοκληρωθεί η διαδικασία, αλλά ο τελικός, εκπαιδευμένος αλγόριθμος χρειάζεται λιγότερο από ένα λεπτό για να παραχθούν δεκαήμερες προβλέψεις, οι οποίες ξεπερνούν τις συμβατικές προβλέψεις του ECMWF στο 90% των σημείων αναφοράς.

Ο αλγόριθμος της DeepMind δεν είναι ο μόνος που επιτυγχάνει θεαματική απόδοση. Νωρίτερα φέτος, η κινεζική εταιρεία Huawei, περισσότερο γνωστή για τα κινητά της τηλέφωνα, παρουσίασε το δικό της αντίστοιχο μοντέλο στο περιοδικό

Φύση

ενώ η Google κυκλοφόρησε το πειραματικό εργαλείο πρόβλεψης 24 ωρών

MetNet-3

, που ξεπερνά σε ακρίβεια τα περισσότερα δελτία καιρικών υπηρεσιών. Το ίδιο το ECMWF προσφέρει από τον Σεπτέμβριο

Πειραματικές εργασίες AI

.

Η πρόοδος είναι εντυπωσιακή, αν και ορισμένοι μετεωρολόγοι και φυσικοί παραμένουν δύσπιστοι, εν μέρει επειδή η νέα τεχνολογία λειτουργεί ως «μαύρο

κουτί

» που παράγει αποτελέσματα, αλλά δεν εξηγεί πώς έφτασαν. Είναι πιθανό ότι η τεχνητή νοημοσύνη θα χρησιμοποιηθεί παράλληλα και επιπρόσθετα με μαθηματικά μοντέλα της ατμόσφαιρας.

Το σίγουρο πάντως είναι ότι ήρθε για να μείνει στη μετεωρολογία.