Пока мир оставался в объятиях сна, 64-летний рыбак Джулиан Бата и его жена проснулись от воя тайфуна. Звук был слишком знаком жителям прибрежного района острова Манаэт на Филиппинах. Из-за своей уникальной топографии и местоположения остров сталкивается с многочисленными рисками стихийных бедствий.
Прежде чем эвакуироваться вместе с семьей, Джулиан поспешил проверить свою рыбацкую лодку. Рыболовство является основным источником дохода для этих рыбаков, которые полагаются на море как источник средств к существованию. «Прогнозы погоды имеют решающее значение», — сказал Джулиан. «Они определяют, выходим ли мы в море и куда. Мы должны проверять их перед каждой поездкой».
Прогнозы погоды служат для рыбаков компасом и утешением, и даже более того, спасательным кругом. В течение многих лет Др. Бай Лэй, молодой ученый из Шанхайской лаборатории искусственного интеллекта, внимательно следит за глобальным изменением климата. Разрушения, вызванные стихийными бедствиями, разбили ему сердце, но также укрепили его решимость продолжить проект по модели прогнозирования погоды с помощью искусственного интеллекта.
В отчете межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) за 2023 год указано, что глобальное потепление, по прогнозам, достигнет 1,5 градусов по Цельсию в период с 2021 по 2040 год. На этом фоне темой Всемирного метеорологического дня 2024 года является «На переднем крае борьбы с изменением климата». «подчеркивая неотложность совместных действий по борьбе с изменением климата. Своевременное распространение прогнозов погоды и предупреждений стало решающим фактором в борьбе с глобальным изменением климата и его последствиями.
На западную часть северной части Тихого океана, прилегающую к Китаю, приходится более трети ежегодных тайфунов в мире, поэтому точное прогнозирование тайфунов имеет решающее значение для уменьшения ущерба от стихийных бедствий. Появление погодной модели Фэнву совпало с выходом на берег тайфуна Доксури, пятого тайфуна в сезоне. Fengwu сократил погрешность до 38,7 км за 24 часа, превысив точность в 54,11 км, достигнутую Европейским центром среднесрочных прогнозов погоды, ведущим международным органом по прогнозированию погоды, и 54,98 км, достигнутую США. Национальные центры экологического прогнозирования. «Погодная модель Fengwu отличилась в сравнительных испытаниях», — отметила Мелинда Пэн, профессор Университета Колорадо, выразив надежду на сотрудничество с командой в исследовании погодных моделей.
Всемирная метеорологическая организация заявила, что за последние несколько десятилетий эффективность глобальных среднесрочных прогнозов погоды повышалась всего на один день каждое десятилетие из-за уровня точности метеорологических наблюдений, сложности физических процессов в атмосферных системах и огромные вычислительные ресурсы, необходимые для решения атмосферных моделей. Напротив, погодная модель Fengwu на базе искусственного интеллекта позволяет получить высокоточные глобальные прогнозы погоды на следующие десять дней всего за 30 секунд. «Fengwu значительно превосходит традиционные модели с точки зрения эффективности», — сказал Бай.
В 2022 году Бай основал в Фэнву исследовательскую группу по крупным моделям погоды и климата. Название «Фэнву» происходит от слова «Сянфэн Тонгу» династий Цинь и Хань, что означает бронзовый детектор ветра в форме вороны. Это был самый ранний в мире прибор для измерения ветра. Большая модель прогноза погоды Fengwu не только воплощает мудрость древнего китайского народа, но и символизирует приверженность лаборатории прорывам и неустанным исследованиям в области искусственного интеллекта для науки, в качестве представителя которой выступает метеорология.
«Развитие прогнозирования погоды с помощью искусственного интеллекта» было названо американским журналом Science одним из десяти главных научных прорывов 2023 года. Большие модели будут играть важную роль в этой области. Чтобы обеспечить действительно удобный для пользователя опыт работы с большой моделью глобального прогноза погоды, требуются постоянные инновации и пристальное внимание к деталям со стороны исследовательской группы.
В 2024 году Шанхайская лаборатория искусственного интеллекта в сотрудничестве с отечественными и международными исследовательскими институтами выпустила глобальную большую модель прогноза погоды с искусственным интеллектом в высоком разрешении «Fengwu GHR». Впервые ИИ был использован для 10-километрового моделирования и прогнозирования среднесрочной погоды. Большая исследовательская группа использовала оригинальный алгоритм искусственного интеллекта, чтобы улучшить разрешение прогнозирования этой большой модели до 0,09 градусов широты и долготы (9 км на 9 км), что соответствует площади земной поверхности около 81 квадратных километров, что составляет семь раз превышает дальность точного прогнозирования «Фэнву» первого поколения.
«Сегодня полностью модернизированный Fengwu GHR эквивалентен большой модели высокого разрешения 4K, которая поможет добиться более точного и эффективного прогнозирования погоды», — сказал доктор. Оуян Ванли, ведущий учёный Шанхайской лаборатории искусственного интеллекта.
Профессор Никлас Бурс из Технического университета Мюнхена сообщил, что версия прогноза климата Fengwu, совместно разработанная двумя сторонами, завершена. Он использует методы искусственного интеллекта для прогнозирования климата океана. Эффект прогнозирования этой модели превосходит эффект существующих моделей океана и еще больше расширяет возможности человека прогнозировать волны тепла под поверхностью океана, Эль-Ниньо и другие климатические явления.
В августе 2023 года во время ежегодного заседания Комитета по тайфунам Экономической и социальной комиссии Организации Объединенных Наций для Азии и Тихого океана/Всемирной метеорологической организации (ВМО) группа по большой метеорологической модели Fengwu представила применение большой модели, что привлекло внимание метеорологические департаменты из таких стран, как Камбоджа и Вьетнам. В то же время команда Fengwu достигла консенсуса с метеорологическими исследовательскими институтами о совместном изучении применения Fengwu для ежедневного прогнозирования, а также прогнозирования тайфунов и других экстремальных погодных условий в Пакистане и странах Юго-Восточной Азии.
«Методы искусственного интеллекта могут решить многие проблемы в области метеорологии, и мы увидели хорошее тому подтверждение в большой метеорологической модели Фэнву. Мы с нетерпением ждем возможности изучить более точные и своевременные системы прогнозирования погоды», — сказал Флориан Паппенбергер, заместитель генерального директора. Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды.
Мир быстро меняется. Fengwu может применять методы искусственного интеллекта к более широкому спектру исследований в областях наук о Земле, таких как метеорология, окружающая среда, астрономия и геология. ИИ также может помочь в решении таких важных задач, как достижение «углеродной нейтральности», уменьшение опасности стихийных бедствий и энергетическая безопасность. С наступлением эпохи искусственного интеллекта будущее больше не является мечтой!
