Η DeepMind, ο βραχίονας ανάπτυξης τεχνολογιών τεχνητής νοημοσύνης της Google δημιούργησε ένα νέο εργαλείο ΑΙ που κάνει καιρικές προβλέψεις και σύμφωνα με τους δημιουργούς του μπορεί να κάνει απαράμιλλης ακρίβειας προβλέψεις για τον καιρό για τις επόμενες δύο εβδομάδες βοηθώντας ανάμεσα στα άλλα στην καλύτερη κατανόηση και παρακολούθηση επικίνδυνων φαινομένων όπως οι σφοδρές καταιγίδες και θύελλες ώστε να λαμβάνονται τα απαραίτητα μέτρα προστασίας.
«Είναι μεγάλη υπόθεση, είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός» λέει ο Κέρι Εμάνιουελ ομότιμος καθηγητής ατμοσφαιρικής επιστήμης στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης που δεν συμμετείχε στην έρευνα του DeepMind. Το 2019 ο Δρ. Εμάνιουελ και έξι άλλοι ειδικοί υποστήριξαν σε άρθρο τους ότι η προώθηση της ανάπτυξης αξιόπιστων προβλέψεων σε διάρκεια 15 ημερών από 10 ημέρες που είναι σήμερα θα είχε «τεράστια κοινωνικοοικονομικά οφέλη» βοηθώντας το κοινό να αποφύγει χειρότερες επιπτώσεις των ακραίων καιρικών συνθηκών.
Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «Nature» οι ερευνητές περιγράφουν το νέο μοντέλο που ονόμασαν GenCast «πολύ πιο ακριβές» από τις υπάρχουσες μεθόδους και μοντέλα καιρικών προβλέψεων και «ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο στον τομέα των καιρικών προβλέψεων».
Το GenCast ακολουθεί μια ριζικά διαφορετική προσέγγιση από αυτή των σημερινών μεθόδων καιρικών προβλέψεων που χρησιμοποιούν υπερυπολογιστές μεγέθους δωματίου που μετατρέπουν εκατομμύρια παγκόσμιες παρατηρήσεις και υπολογισμούς σε προβλέψεις. Αντίθετα το GenCast «τρέχει» σε μικρότερες μηχανές και μελετά τα ατμοσφαιρικά μοτίβα του παρελθόντος για να μάθει τη σύνθετη δυναμική που αναπτύσσεται και εξελίσσεται στην ατμόσφαιρα και έχει ως αποτέλεσμα τον καιρό του πλανήτη.
Η μέθοδος
Η ομάδα του DeepMind εκπαίδευσε το GenCast σε ένα τεράστιο αρχείο δεδομένων καιρού από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Μετεωρολογικών Προγνώσεων που θεωρείται αυτή τη στιγμή η κορυφαία υπηρεσία καιρικών προγνώσεων στον κόσμο. Η περίοδος εκπαίδευσης διήρκεσε από το 1979 έως το 2018, δηλαδή 40 χρόνια. Στη συνέχεια, η ομάδα δοκίμασε πόσο καλά μπορούσε το μοντέλο να προβλέψει τον καιρό του 2019 και όπως αποδείχτηκε το μοντέλο έκανε εντυπωσιακά ακριβείς προβλέψεις σε βάθος 15 ημερών.
Οι προβλέψεις του νέου μοντέλου είναι πιθανολογικές όπως αυτές στις εφαρμογές καιρού των smartphone. Για παράδειγμα, το GenCast μπορεί να δώσει μια σειρά ποσοστών για την πιθανότητα βροχής σε μια συγκεκριμένη περιοχή μια δεδομένη ημέρα. Αντίθετα το μοντέλο καιρικών προβλέψεων GraphCast που επίσης είχε αναπτύξει η DeepMind προσφέρει μια ενιαία πρόβλεψη για μια συγκεκριμένη ώρα και τοποθεσία. To GraphCast ακολουθεί μια ντετερμινιστική η μέθοδο που προσπαθεί να προσφέρει προβλέψεις μέγιστου ποσοστού επιβεβαίωσης τους.
Οι πιθανοτικές προβλέψεις θεωρούνται πιο περίπλοκες από τις ντετερμινιστικές και είναι πιο δύσκολο να δημιουργηθούν. Συνήθως μια πρόβλεψη GenCast βασίζεται σε ένα σύνολο πενήντα ή περισσότερων προβλέψεων που παράγουν το εύρος των πιθανοτήτων της. Το GenCast μπορεί σύμφωνα με την DeepMind να δημιουργήσει μια πρόβλεψη 15 ημερών μέσα σε λίγα λεπτά σε σύγκριση με κάποιες ώρες που χρειάζεται ένας υπερυπολογιστής. Αυτό μπορεί να αποτελέσει ένα σημαντικό πλεονέκτημα στην παρακολούθηση των ταχέως κινούμενων καταιγίδων.
Το GenCast λένε οι δημιουργοί του ότι μπορεί να προβλέψει με μεγάλη ακρίβεια τις διαδρομές των τυφώνων, οι οποίοι ετησίως μπορούν να αφαιρέσουν πολλές ζωές και να προκαλέσουν τεράστιες υλικές ζημιές. Οι συγκριτικές δοκιμές έδειξαν ότι οι προβλέψεις του μοντέλου για την τροχιά τυφώνων ξεπερνούσαν σταθερά αυτές του ευρωπαϊκού κέντρου.
