Predikcia množstva morského ľadu vďaka AI

Úvodný obrázok zdroj: Annie Spratt, Unsplash

Globálne otepľovanie spôsobuje citeľné a viditeľné zmeny. Topenie ľadovcov je nezvratný fakt, no zároveň príležitosťou pre umelú inteligenciu. Ubúdanie morského ľadu môže mať katastrofické následky, nie len zvýšenie vodnej hladiny. Súčasné nástroje však poskytujú len krátkodobé odhady, s ktorými vedci nič nezmôžu. Mať k dispozícii scenár s dlhodobou prognózou by bolo ako vyhrať v lotérii. Vyzerá, že sa predikcia pomocou AI nástroja IceNet môže podariť.

Sezónne systémy predpovedí

V novembri roku 2017 Európske centrum pre strednodobé predpovede počasia (ECMWF) zdokonalilo svoj systém sezónnej predpovede na verziu SEAS5. Ide o dynamický systém – bez prvkov umelej inteligencie. V roku 2017 bol rozšírený práve o model predikujúci množstvo morského arktického ľadu. Na krátkodobé predpovede dosahoval výborné výsledky a je primárnym nástrojom pri získavaní prognóz.

V tomto roku sa dostala na verejnosť informácia o IceNete, systéme vytvoreného medzinárodným tímom vedeným Britským antarktickým výskumom (BAS) a Inštitútom Alana Turinga. AI nástroj zostavili z 25 konvolučných neurónových sietí a zostavili trénovací dataset s dátami od roku 1979, ktorý zaberal niekoľko terabajtov. Tím teda musel vytvoriť vlastný modul pre postupné načítavanie dát priamo počas trénovacieho cyklu. Výsledky potvrdili, že pri jednomesačnej vyše 95 % presnej predpovedi IceNetu, nestíhal za SEAS5 -ten mal malý náskok vyše 1,1 %. Avšak akonáhle mesiace pribúdali, SEAS5 začal, jemne zaostávať. Hoci sa rozdiel pár desatín zdá byť zanedbateľný,  dosaďte ako východziu hodnotu číslo v miliónoch. IceNet je navyše viac než 2000x rýchlejší ako súčasný SEAS5 a bol vytvorený, aby dokázal poskytnúť až šesťmesačnú predpoveď.
Septembrový morský ľad

Po lete dosahuje morský ľad vždy svoje minimum, táto hodnota sa meria v septembri a je z roka na rok nižšia. Práve septembrový údaj je súčasťou výpočtov v predikčných systémoch.

K dispozícii je video, ktoré ukazuje zmenu plochy arktického morského ľadu od roku 1979.

Extrémne výkyvy v hodnotách, ktoré predstavovali anomálie, by dokázal IceNet v budúcnosti predpovedať. Keďže všetko ovplyvňuje počasie, jeho predvídateľnosť je tak na 10 dní dopredu. IceNet svojimi výsledkami prekonal očakávania a akoby sa zvládol lepšie naučiť fyzikálne procesy, ktoré vývoj morského ľadu ovplyvňujú.

Výsledky, ktoré medzinárodný tím počas svojho výskumu dosiahol, svedčia o schopnosti AI systému IceNetu poskytnúť predikciu extrémne vysokých alebo nízkych septembrových hodnôt. Jeho dlhodobé predpovede (oproti súčasnému SEAS5) otvárajú cestu pre vypracovanie opatrení súvisiacich s ohrozením fauny na danom území a ľudí v oblastiach, ktorých by zvýšená vodná hladina vyhnala zo svojich príbytkov.

 

Zdroje:

Nature, GMD

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *