• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.07.2020
Мария Кривоченко
2 831

Искусственный интеллект спрогнозировал штормы с высокой точностью

Ученые проанализировали природу штормов и сильных волн в Тихом океане. Для этого они использовали искусственный интеллект и смогли обучить его прогнозировать такие явления. Исследователи считают, что разработка поможет понять многие природные явления и научиться предсказывать их.

Тихий океан / © Peter Roos
Тихий океан / © Peter Roos

Долгое время прогнозирование штормов и волн зависело от моделей, основанных на физических уравнениях. Проблема в том, что вычисления получались слишком сложными и громоздкими, так как специалистам приходилось учитывать множество природных процессов.

Исследовательская группа Института океанологии Китайской академии наук (IOCAS) изучила штормы и крупные волны Тихого океана с помощью искусственного интеллекта (ИИ). Они создали спутниковую модель глубокого обучения, прогнозирующую изменения температуры поверхности воды (SST), которая связана с появлением высоких волн и штормов. Результаты опубликованы в журнале Science Advances .

«Технология искусственного интеллекта — перспективный способ моделирования сложных океанических явлений и обхода трудностей, с которыми сталкиваются традиционные числовые модели», — отметил профессор Ли Сяофэн, руководитель исследования.

Спутниковые и прогнозируемые ИИ карты на трех последовательных временных шагах 12, 17 и 22 сентября 2010-го года с интервалом в 5 дней / © Science Advances

Модель глубокого обучения использует спутниковые данные для работы. На них она изучает, что предшествовало повышению температуры и что обычно идет за ним, после чего делает прогноз. В течение девяти лет испытаний (2010-2019 годы) модель точно и эффективно предсказывала изменения температуры поверхности Тихого океана и следующие за ними явления. Алгоритм работает быстро: авторам потребовалось около минуты, чтобы завершить полевой прогноз SST всего периода тестирования на обычном настольном компьютере.

Работа модели основана на данных фактических наблюдений, она делает точные прогнозы, используя информацию нескольких физических параметров: например, только спутниковых данных SST. Разработчики считают, что ее можно будет модифицировать: модель будет использовать разные данные и подойдет для прогнозирования других природных явлений.

Основанные на машинном обучении модели для прогнозирования океанических явлений привлекли внимание специалистов. Одновременно с ними появились похожие разработки, изучающие атмосферные процессы. Авторы исследования считают, что в будущем, с улучшением архитектуры сети, сложные явления, например тропические циклоны, можно будет предсказывать быстро и с высокой точностью.

Сочетание новой технологии и старого числового метода также важно. «Модели на основе искусственного интеллекта, статистические и традиционные числовые могут дополнять друг друга и обеспечивать новую перспективу для изучения сложных океанических особенностей», — сказал профессор Ли.

Разработка показывает, что использование ИИ может быть надежным и перспективным способом моделирования и прогнозирования сложных океанических явлений в эпоху больших данных спутникового дистанционного зондирования. Авторы считают, что она будет способствовать проведению междисциплинарных исследований в области океанических и атмосферных явлений.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 10:02
Сергей Васильев

Считается, что Луна появилась из вещества, которое было выброшено в космос в результате столкновения Земли с крупным небесным телом. Новая детальная симуляция той древней катастрофы продемонстрировала, что этот процесс мог занять не больше нескольких часов.

Позавчера, 20:31
Никита Логинов

Микробиологи решили одну из давних проблем пивоварения — сделали вкус пива устойчивым к высокому давлению при варке. Для этого пришлось углубиться в ДНК пивных дрожжей и отредактировать код, связанный с насыщенностью вкуса.

Позавчера, 18:57
Анна Новиковская

Белая акула, героиня знаменитого фильма «Челюсти», обычно не воспринимается нами как чья-то добыча. Но у берегов Южной Африки эта зловещая рыба сама становится объектом охоты еще более грозных морских плотоядных — китов-косаток. Впервые ученым удалось заснять с воздуха это волнующее зрелище, отследив поведение как охотников, так и жертвы.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

3 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

2 октября
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: