Meteorologie

^{Podle tiskové zprávy Fiony Dennehyové z Institutu Alana Turinga, EurekAlert}

Aby meteorologové mohli předpovídat počasí, musí počítač zpracovat obrovské množství dat. Ty se v současnosti generují prostřednictvím složitého souboru fází, z nichž každá trvá několik hodin. Data se následně zpracují v počítači a nebudu přehánět, když řeknu, že to potřebuje opravdu hoooodně času a hooodně odborníků.

Moderní přístup k prognózám byl vynalezen už před sto lety. Zasloužil se o něj Lewis Fry Richardson, který během první světové války pracoval jako řidič sanitky, když si uvědomil, že schopnost předpovídat počasí může pomoci zachránit životy. Tato myšlenka ho přivedla k vyvinutí prvního matematického postupu k předpovídání počasí.

Richardsonova metoda byla sice tehdy průlomová, ale také byla časově velmi náročná. Vypočítal, že k vytvoření včasné předpovědi na následující den by bylo zapotřebí 64 000 lidí pracujících s logaritmickými pravítky. Právě vývoj superpočítačů v 50. letech 20. století učinil Richardsonův přístup praktickým.

Revoluční řešení

Revoluční systém předpovídání počasí, Aardvark Weather, dokáže poskytovat přesné informace desetkrát rychleji a s tisíckrát menším výpočetním výkonem, než současné předpovědní systémy založené na fyzice. Obrovské datové soubory posbírané ze satelitů, meteorologických stanic a dalších senzorů vědci nahradili jediným jednoduchým modelem strojového učení, který využívá stejná data a následně dokáže poskytnout globální i místní předpovědi, které jsou navíc k dispozici během několika minut, a to i na běžném stolním počítači. 

K použití AI pro předpovídání počasí přispěl nedávný výzkum společností Huawei, Google a Microsoft, který ukázal, že jedna součást tohoto potrubí pro sběr dat, a to numerický řešič, který počítá, jak se počasí vyvíjí v průběhu času, může být nahrazen umělou inteligencí, což vede k rychlejším a přesnějším předpovědím.

Jeden místo deseti

Při použití pouhých 10 % vstupních dat existujících systémů Aardvark již nyní předčí americký národní předpovědní systém GFS a je také schopný konkurovat s předpověďmi Meteorologické služby USA, které využívají vstupy z desítek modelů počasí a analýzy od expertních lidských prognostiků.  Mimochodem, tuto novou kombinaci umělé inteligence a tradičních metod už nyní používá Evropské centrum pro střednědobé předpovědi počasí. A protože se učí přímo z dat, umí své předpovědi rychle přizpůsobit na míru pro konkrétní odvětví nebo lokalitu, ať už jde o předpovědi teplot pro africké zemědělství nebo rychlosti větru pro firmy zabývající se obnovitelnými zdroji energie v Evropě.

Aerdvark tak brzy nahradí tradiční systémy předpovědi počasí, kde vytvoření konkrétního systému přizpůsobeného na míru vyžadoval roky práce s velkým týmem odborníků.

A to není všechno. Jakožto komplexní vzdělávací systém AI ho lze snadno aplikovat na další problémy při předpovídání počasí. Dokáže totiž odhalit například i požáry, hurikány a tornáda. A aby toho neměl na staroti málo a nezačal se náhodou nudit, bude jeho aplikace kromě sledování počasí zahrnovat také předpovědi celého zemského systému, včetně předpovědí kvality vzduchu, dynamiky oceánů a také sledování mořského ledu.

Aardvark byl vyvinutý výzkumníky z univerzity v Cambridge s podporou institutu Alana Turinga, Microsoft Research a Evropské centrum pro střednědobé předpovědi počasí.