科技日報記者 劉霞
來自英國劍橋大學(xué)、艾倫·圖靈研究所和歐洲中期天氣預(yù)報中心的科學(xué)家，開發(fā)出一款新型人工智能（AI）天氣預(yù)報系統(tǒng)——“土豚天氣”。相比傳統(tǒng)依賴超級計算機的數(shù)值天氣預(yù)報模型，新工具所需算力更低，預(yù)測速度卻提升了數(shù)十倍，有望為天氣預(yù)報領(lǐng)域帶來全新變革。相關(guān)研究發(fā)表于最新一期《自然》雜志。
為獲得天氣預(yù)測結(jié)果，傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報模型需要在超級計算機運行數(shù)小時，會耗費大量算力。這些復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)、維護和部署也耗費大量時間，而且需要部署龐大的專家團隊。
但是，“土豚天氣”完全摒棄了傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報依賴的物理模擬，轉(zhuǎn)而利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，通過解析來自衛(wèi)星、氣象站和其他傳感器的歷史和實時觀測數(shù)據(jù)，生成高精度的預(yù)測結(jié)果。這種完全由AI驅(qū)動的方法意味著“土豚天氣”可以在標準臺式電腦上運行，計算成本僅為傳統(tǒng)方法的千分之一，且?guī)追昼娂纯商峁╊A(yù)測結(jié)果。
評估報告顯示，“土豚天氣”僅使用現(xiàn)有系統(tǒng)10%的數(shù)據(jù)輸入量，就能實現(xiàn)與現(xiàn)有頂級模型相當(dāng)?shù)木_度。
由于“土豚天氣”直接從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，因此可快速調(diào)整以生成特定行業(yè)或地點的預(yù)測結(jié)果，如為非洲農(nóng)民預(yù)測當(dāng)?shù)貧鉁?，或為歐洲可再生能源公司預(yù)測風(fēng)速等。這種端對端的智能架構(gòu)有助它為最終用戶快速、經(jīng)濟地創(chuàng)建一系列自定義模型，而傳統(tǒng)天氣預(yù)報系統(tǒng)要完成這種類似定制的服務(wù)需耗費科研團隊數(shù)年之功。
團隊計劃接下來在南半球部署“土豚天氣”系統(tǒng)并實地檢測其預(yù)報能力。他們還打算在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出針對天氣、海洋和海冰的高精度預(yù)報模型。
