16.07.2020
Мария Кривоченко

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.
7 часов назад
Алиса Гаджиева

Мужчину и женщину похоронили 2500 лет назад и снабдили средством для разговора с Осирисом, необходимыми внутренними органами и большим числом слуг.

Вчера, 13:57
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили, что крупный торговый центр на севере Франции построен на месте некрополя IV века.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: