چگونه دانشمندان با استفاده از هوش مصنوعی رعد و برق را پیش بینی می کنند؟
در اوایل ماه ژوئن، سرویس هواشناسی آلمان ۱۷۷000رعد و برق را در آسمان شب چند روز پیش اعلام کرد. چندین نفر توسط بادهای پر سرعت و باران های سنگین آسیب دیدند. Deustcher Wetterdients و دانشجو دکتری خود،Christian Schön ، همراه با سرویس ملی هواشناسی آلمان در حال حاضر بر روی سیستمی کار می کنند که بیشتر از قبل می تواند رعد و برق را پیش بینی کند. این سیستم بر اساس تصاویر ماهواره ای و هوش مصنوعی کار می کند.
یکی از وظایف اصلی خدمات آب و هوایی این است که مردم را از شرایط آب و هوایی خطرناک آگاه کند که این شرایط شامل رعد و برق هم می‌شود. به خصوص که اغلب آن ها با بادهای تند و بارندگی های سنگین همراه هستند. این سیتسم به مدت پنج دقیقه چندین سیستم سنجش از راه دور شبکه های رصد کننده رعد و برق را آنالیز کرده و بارش های سنگین باران و برف را در طی دو ساعت آینده هشدار می‌دهند. با این حالNowcastMIX تنها می تواند رعد و برق را هنگامی که بارش های سنگین وجود دارد شناسایی کند. پروفسورJens Dittrich می گوید به همین خاطر است که از داده های ماهواره ای برای تشخیص سلول های رعد و برق و هشدار زودتر آن استفاده می شود. آن ها سیستمی را توسعه داده‌اند که می تواند مکمل NowcastMIX در پیش بینی رعد و برق باشد. پروژه آن ها اولین قدم برای بررسی کاربرد هوش مصنوعی در پیش بینی آب و هوا است.
به منظور پیش بینی دقیق تر رعد و برق در یک منطقه خاص، توده های هوا به عنوان مثال افزایش هوای گرم در حالی که هوای سرد وارد می‌شود، باید زودتر و دقیق شناسایی شود. این مورد در سیستم قبلی هم شناسایی شده است. با این حال نکته برجسته سیستم جدید این است که فقط به تصاویر دو بعدی یعنی تصاویر ماهواره ای نیاز دارد تا این تغییرات هوایی را شناسایی کند.
محققان برای دیدن آنچه که در فضای سه بعدی آسمان اتفاق می افتد، از تصاویری که در فاصله ۱۵ دقیقه گرفته شده بود استفاده کردند. بخشی از این تصاویر به عنوان ورودی الگوریتم استفاده می شوند که محاسبه میکنند آینده تصویر به چه صورت است. سپس دانشمندان این تصاویر را با تصویر واقعی مقایسه میکنند و مقدار انحراف بین آنچه که پیش‌بینی شده و واقعیت را خطا می نامند و آن را به عنوان ورودی الگوریتم دوم استفاده می کنند که دانشمندان با استفاده از یادگیری ماشین برای تشخیص میزان تفاوت بین خطا وقوع رعد و برق پورش داده‌اند، استفاده می کنند.
با این حال میزان هشدار های کاذب همچنان زیاد است با این وجود، آنها معتقدند که می توانند این آلارم های کاذب را به میزان قابل توجهی کاهش دهند، با آموزش مدل های خود بر روی ویژگی های اضافی که توسط سیستم فعلی NowcastMIX نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
نظرات کاربران