Искусственный интеллект успешно предсказывает ураганы и штормы

Модели глубокого обучения оказались очень эффективными для анализа больших объемов данных и точного прогнозирования. Это делает его удобным, в том числе, для предсказания погоды.

Метеорологи могут довольно хорошо предсказывать общие погодные тенденции на следующие два-три дня. Однако глобальное изменение климата привело к увеличению количества неожиданных и экстремальных погодных явлений, таких как грозы, град, наводнения и ураганы. Точное их прогнозирование хотя бы за несколько часов может помочь подготовиться.

Французские ученые разработали три нейросети, которые могут предсказывать штормы, ураганы и другие экстремальные погодные явления за шесть часов до наступления. Научная статья вышла в препринте, кратко о разработке рассказывает Techxplore.

Алгоритмы обучали с помощью метеорологических карт. Три сети были обучены на наборе данных, содержащем 20 352 изображения высокого разрешения, сделанных с использованием радиолокационной технологии для территории Франции в 2017-2018 годах. Эти карты покрывали площадь примерно 1000 на 1000 км².

Ученые оценили производительность всех трех моделей в серии тестов, сравнив точность прогнозов. Они обнаружили, что, хотя все три модели работают хорошо, одна из них оказалась суперточной.

Лучше всего с задачей справилась модель машинного обучения U-Net. Она умеет сегментировать огромные виртуальные карты, чтобы их потом анализировать и составлять прогнозы, выявляя закономерности в колоссальном массиве данных. Эта система практически со 100% точностью создавала конфигурацию «пятна непогоды» на карте и предсказывала интенсивность осадков. 

Исследователи уверены, что их вариант архитектуры U-Net в будущем поможет не только властям, чтобы те  могли вовремя подготовиться к надвигающимся катаклизмам, но окажется востребованным у организаторов разных маштабных мероприятий на открытом воздухе.