Új mesterséges intelligencia megoldás készül a pontosabb villámlás-előjelzésekért

A villámlás a természet egyik legpusztítóbb ereje; jól mutatják ezt például a 2020-as kaliforniai villámkomplexum okozta pusztító tüzek. A jelenséggel az egyik legnagyobb probléma pedig továbbra is az, hogy nehéz megjósolni, hol fognak lecsapni és milyen intenzitással.

Márpedig a jobb villámelőrejelzések segíthetnek felkészülni a lehetséges erdőtüzekre, javíthatják a villámlásra vonatkozó biztonsági figyelmeztetéseket és pontosabb hosszú távú éghajlati modelleket hozhatnak létre.

"A gépi tanulás számára a legjobb témák azok a dolgok, amelyeket nem értünk teljesen - és mi az a dolog a légköri tudományok területén, amit még mindig nem értünk eléggé? A villámlás - mondta Daehyun Kim, az UW légkörkutató professzora. - Tudomásunk szerint a mi munkánk az első, amely bizonyítja, hogy a gépi tanulási algoritmusok működhetnek a villámok esetében."

Az új technika kombinálja az időjárás-előrejelzéseket a múltbeli villámesemények elemzésén alapuló gépi tanulási egyenletekkel. A hibrid módszer, amelyet december 13-án mutattak be az Amerikai Geofizikai Unió őszi ülésén, két nappal korábban képes előrejelezni a villámlásokat az Egyesült Államok délkeleti része felett, mint a jelenlegi vezető technika.

"Ez azt mutatja, hogy a heves időjárási rendszerek, például a zivatarok előrejelzése javítható a gépi tanuláson alapuló megoldások alkalmazásával - részletezte Wei-Yi Cheng, aki a munkát az UW légkörtudományi doktori címének megszerzéséhez végezte. - Ez arra ösztönöz, hogy a gépi tanulási módszereket más típusú súlyos időjárási előrejelzésekre, például tornádókra vagy jégesőkre is alkalmazni lehessen."

Villámlások előrejelzésére is hasznáják a mesterséges intelligenciát

A kutatók 2010 és 2016 közötti villámlási adatokkal képezték ki a rendszert, így a számítógép felfedezhette az időjárási változók és a villámok közötti összefüggéseket. Ezután 2017 és 2019 közötti időjáráson tesztelték, összehasonlítva a mesterséges intelligenciával támogatott technikát és egy meglévő, fizikán alapuló módszert, és mindkettő értékeléséhez tényleges villámmegfigyeléseket használtak.

Arra jutottak, hogy az új technológia ugyanolyan készséggel tudott villámokat előrejelezni körülbelül két nappal korábban, mint a vezető technika olyan helyeken, mint például az Egyesült Államok délkeleti része, ahol jellemzően sokat villámlik.

A szakemberek azt remélik, hogy módszerüket több adatforrás, több időjárási változó és kifinomultabb technikák felhasználásával továbbfejleszthetik. Szeretnének javítani az olyan különleges helyzetek előrejelzésén, mint a száraz villámlás vagy a csapadék nélküli villámlás, mivel ezek különösen veszélyesek az erdőtüzek szempontjából.

Ráadásul úgy vélik, hogy módszerük hosszabb távú előrejelzésekre is alkalmazható. Ezek pedig részben azért fontosak, mert a villámlás hatással van a levegő kémiájára, így a villámlás előrejelzése jobb éghajlati modellekhez vezethet.

V.V.