هوش مصنوعی پیش‌بینی آب و هوا را متحول می‌کند

دانشمندان چینی موفق به توسعه سامانه‌ای از هوش مصنوعی شده‌اند که قادر است تنها در چند ثانیه، پیش‌بینی دقیق آب و هوای پنج روز آینده را ارائه دهد.
این دستاورد جدید که بر پایه فناوری‌های مورد استفاده در تصویربرداری پزشکی به‌ویژه اسکن مغزی است، می‌تواند جایگزینی سریع‌تر و ارزان‌تر برای مدل‌های عددی سنتی باشد که به ابررایانه‌های گران‌قیمت و ساعت‌ها زمان نیاز دارند.

این سامانه توسط تیمی از محققان دانشگاه پلی‌تکنیک شی‌آن به سرپرستی «کنگ‌چی کائو» توسعه یافته است. آنان دریافتند که الگوریتم‌هایی که برای تشخیص تومورها و تجزیه‌وتحلیل اسکن مغز طراحی شده‌اند، در شناسایی الگوهای آب‌وهوایی نیز کارایی بالایی دارند، به‌ویژه در مناطقی که داده‌های تاریخی محدودی وجود دارد.

در این پژوهش، مدل‌ها با داده‌هایی از سال ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۶ در شرق آسیا آموزش داده شدند که شامل ۷۰ متغیر مختلف آب‌وهوایی در فواصل زمانی شش ساعته بود. نتایج نشان داد که مدل‌های هوش مصنوعی تصویربرداری پزشکی نسبت به سامانه‌های سنتی پیش‌بینی هوا عملکرد بهتری دارند. برای نمونه، مدل «میس‌فرمر» امتیاز ۰/۳۱۴۷ را کسب کرد، در حالی که بالاترین امتیاز مدل‌های سنتی ۰/۲۸۹۷ بود. روش جدید «پیش‌بینی آبشاری» حتی امتیاز ۰/۴۳۱۳ را به دست آورد که پیشرفتی چشمگیر به حساب می‌آید.

در کنار این پیشرفت، محققان از تکنیکی به نام «نویز گاوسی» قابل یادگیری نیز استفاده کردند که به مدل‌ها امکان می‌دهد تصادفی بودن مورد نیاز برای مناطق جغرافیایی مختلف را در طول فرآیند آموزش بیاموزند. این ویژگی دقت پیش‌بینی‌ها را نسبت به روش‌های متداول که از مقادیر ثابت استفاده می‌کردند، به‌طور قابل توجهی افزایش داد.

اگرچه این سامانه هنوز برای استفاده جهانی نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد، اما می‌تواند مسیر جدیدی برای خدمات هواشناسی در مناطق کم‌برخوردار فراهم آورد و با دقت بالاتر و هزینه کمتر، در دسترس قرار گیرد. این مطالعه در مجله Atmospheric and Oceanic Science Letters منتشر شده است.