ืืื ื ืืืืืืชืืช
ืืืื ืืื ืืืืืจ ืืืืฆืขืืช AI ืืฉืชืืฉ ื 7,000 ืคืืืช ืืื ืืืฉืจ ืืืืืื ืืกืืจืชืืื
תחזית מזג אוויר היא אחת המשימות החשובות שמחשבים החזקים ביותר שלנו מבצעים. היא דורשת מיליוני חישובים ומכונות עצומות שפותרות משוואות, המסייעות לחזות תנאים כגון טמפרטורה, רוח וגשם. היא גם כלי חיוני לחיזוי אירועי מזג אוויר גדולים, שיכולים לשבש אזורים שלמים וכלכלות.
תחום תחזית מזג אוויר ממשיך לשפר במהירות ככל שטכנולוגיה שלנו מתפתחת, והופכת למדויקת ויעילה יותר. עבודה חדשה הנובעת משיתוף פעולה בין אוניברסיטת וושינגטון ו-Microsoft Research הוכיחה כיצד ניתן להשתמש בבינה מלאכותית (AI) לחיזויים אלה. הטכנולוגיה החדשה מנתחת דפוסי מזג אוויר קודמים כדי לחזות אירועים עתידיים, והיא עושה זאת בצורה יעילה יותר מאשר המודלים הנוכחיים. עם יותר התקדמויות, היא יכולה גם להגיע לנקודה בה היא מדויקת הרבה יותר מהמודלים של היום.
מודל מזג אוויר גלובלי חדש
המודל הגלובלי החדש למזג אוויר משתמש ב-40 השנים האחרונות של נתוני מזג אוויר כדי לבצע את חיזוייו, שונה מאחרים שמשתמשים בחישובים פיזיקליים. המודל החדש הוא פשוט ומבוסס נתונים, והוא יכול לחקות דפוסי מזג אוויר לכל אורך שנה, ומיושם בכל רחבי העולם. הוא מהיר יותר ויעיל כמו המודלים הנוכחיים, והוא משיג זאת דרך צעדים חוזרים עם כל תחזית.
המחקר פורסם ב-Journal of Advances in Modeling Earth Systems.
Jonathan Weyn הוא המחבר הראשי של המחקר.
“למידת מכונה היא בעצם גרסה משופרת של זיהוי דפוסים,” אמר Weyn. “היא רואה דפוס טיפוסי, מזהה כיצד הוא בדרך כלל מתפתח ומחליטה מה לעשות על בסיס הדוגמאות שראתה ב-40 השנים האחרונות של נתונים.”
המודל החדש כרגע פחות מדויק מהמודלים המתקדמים ביותר של היום, אבל בהיותו מבוסס על AI, הוא משתמש ב-7,000 פחות כוח מחשוב לפיתוח אותה טווח של תחזיות. בגלל שיש לו עומס חישובי קטן יותר, הוא מהיר יותר.
תחזית ענפה
עם המהירות המוגברת הזו, מרכזי תחזית יוכלו לרוץ מספר מודלים עם תנאים שונים. זה נקרא “תחזית ענפה,” והוא משמש לחיזויים על טווח של תנאים אפשריים לאירוע מזג אוויר.
Dale Durran הוא פרופסור למדעי האטמוספירה ב-UW ומחבר של המחקר.
“יש הרבה יותר יעילות בגישה הזו; זה מה שכל כך חשוב,” אמר Durran. “ההבטחה היא שהיא יכולה לאפשר לנו לטפל בנושאים של תחזית על ידי היכולת לרוץ מודל שמהיר מספיק כדי לרוץ ענפים גדולים מאוד.”
פרויקט זה התחיל כאשר Rich Caruana ב-Microsoft Research, שהוא מחבר שותף של המאמר, הציע להשתמש ב-AI לתחזיות מזג אוויר על בסיס נתונים היסטוריים. זה אומר שחוקים פיזיקליים לא היו צריכים להישען עליהם כדי לבצע חיזויים כאלה.
“אחרי אימון על נתוני מזג אוויר קודמים, אלגוריתם ה-AI מסוגל ליצור קשרים בין משתנים שונים שמשוואות פיזיקליות פשוט לא יכולות לעשות,” אמר Weyn. “אנחנו יכולים להרשות לעצמנו להשתמש בהרבה פחות משתנים ולכן ליצור מודל שמהיר הרבה יותר.”
המודל נבדק על ידי חיזוי משתנה סטנדרטי בתחזית מזג אוויר. הוא עשה חיזויים כל 12 שעות לאורך שנה שלמה, והמודל החדש היה אחד הבולטים לפי WeatherBench, שהוא בדיקת ביצועים לתחזיות מזג אוויר המבוססות על נתונים.
החוקרים חייבים להמשיך לכוונן את המודל אם הוא ישמש לצד מודלים קיימים או במקומם. המחברים מאמינים שזה יכול להיות חלופה ליצירת תחזיות מזג אוויר בעתיד.
