“AI系统在全球天气预报中表现出色,超过人类水平”

人工智能(AI)系统在全球天气预报方面表现出色,超过人类的水平

在人工智能方面有一项突破性进展,Google的DeepMind研究人员开发出了一种名为GraphCast的人工智能系统,可以比传统的天气预报方法更准确地预测未来10天的全球天气。本周,相关研究结果发表在《科学》杂志上。

根据最近一项公告,GraphCast在1380项评估指标中有超过90%的指标比欧洲中期天气预报中心(ECMWF)目前领先的天气预报系统更精确。这些指标包括不同大气层级的温度、压力、风速和风向以及湿度。

GraphCast主要使用一种称为图神经网络的机器学习技术。

它通过对来自ECMWF的40多年历史天气数据进行训练,学习了气象系统如何形成和移动。一旦训练完成,GraphCast只需要当前的大气状态和六小时前的状态作为输入,在一台云计算机上用约一分钟生成一份全球10天的天气预报。

与ECMWF等国家预报中心使用的传统数值天气预报方法相比,这种方法更快、更便宜、更节能。传统方法依赖于在超级计算机上解决复杂的物理方程式,这需要数小时的计算时间和能源。

ECMWF的专家Matthew Chantry确认,GraphCast在准确性上始终优于华为和英伟达等公司的其他AI天气模型。他认为这标志着AI在气象学中达到了一个重要的转折点,系统进展“比预期要快得多,也更令人印象深刻。”

DeepMind的研究人员强调,GraphCast在九天前准确预测了飓风李(Lee)登陆新斯科舍省,而传统方法只有六天的准确度。这给人们多了三天的准备时间。

GraphCast在预测墨西哥太平洋海岸发生的飓风奥蒂斯(Otis)迅速加强方面没有超过传统模型。

专家们指出,虽然有希望,但像GraphCast这样的AI模型可能难以考虑到气候变化,因为它们是基于历史数据进行训练的。ECMWF计划开发一种混合方法,将AI预测与物理天气模型相结合。英国气象办公室最近也宣布了类似的计划,认为这种混合技术将在气候变化时代提供最可靠的预报。

特色图像来源:Josh Hild拍摄;Pexels;谢谢!