Ауа райын болжау – бұл тек метеорологтар үшін ғана емес, сонымен қатар ауыл шаруашылығы, энергетика және тіпті күнделікті өмір үшін де маңызды мәселе. Дәстүрлі ауа райы болжамдары күрделі физикалық модельдер мен қуатты суперкомпьютерлерді қажет етеді, бұл процесті қымбат және уақытты қажет ететін етеді. Бірақ жаңа технология – Aardvark Weather – бұл мәселені шешуге мүмкіндік береді. Жасанды интеллект негізінде құрылған бұл жүйе дәстүрлі әдістерге қарағанда ондаған есе жылдам және 1000 есе аз энергия жұмсай отырып, дәл болжамдар жасай алады. Бұл технологияның әлемдік ауа райы болжамдарын түбегейлі өзгертуі мүмкін.
Неліктен Aardvark Weather бұрынғы әдістерден үздік?
Дәстүрлі ауа райы болжамдары атмосфералық модельдерге негізделген. Олар көптеген деректерді енгізуді және күрделі есептеулерді қажет етеді, бұл үшін арнайы суперкомпьютерлер мен бірнеше сағат уақыт қажет. Ал Aardvark Weather бұл күрделі процесті айналып өтіп, спутниктерден, метеостанциялардан, кемелерден және метеорологиялық шарлардан алынған шикі деректерді тікелей пайдаланады. Ол атмосфералық модельдерге сүйенбей, машиналық оқыту (компьютерлерге деректерден үйренуге мүмкіндік беретін технология) арқылы болжам жасайды. Бұл жүйе тек бірнеше минут ішінде дәл прогноздар жасай алады және ол қарапайым настольдік компьютерде жұмыс істейді.
Aardvark Weather қалай жұмыс істейді?
Aardvark Weather жүйесі машиналық оқыту арқылы ауа райы деректерін талдайды. Ол спутниктерден, метеостанциялардан, кемелерден және метеорологиялық шарлардан алынған деректерді тікелей пайдаланады. Дәстүрлі әдістерден айырмашылығы, Aardvark атмосфералық модельдерге сүйенбейді. Оның орнына, ол деректерден үйреніп, ауа райының үлгілерін анықтайды. Бұл процесстің артықшылығы – ол суперкомпьютерлерді қажет етпейді және бірнеше минут ішінде дәл болжамдар жасай алады.
Aardvark Weather жүйесінің негізгі артықшылықтары:
1. Жылдамдық: Дәстүрлі жүйелер бірнеше сағат уақыт алатын болса, Aardvark бірнеше минут ішінде болжам жасайды.
2. Үнемділік: Суперкомпьютерлердің орнына қарапайым настольдік компьютерлерде жұмыс істейді, бұл энергия шығынын 1000 есеге дейін азайтады.
3. Дәлдік: Зерттеулер көрсеткендей, Aardvark дәстүрлі жүйелермен бәсекеге түсе алады. Мысалы, АҚШ-тың Ұлттық ғаламдық болжау жүйесімен (GFS) салыстырғанда, Aardvark бақылау деректерінің тек 8%-ын пайдалана отырып, GFS-тен асып түсті.
Шектеулер мен бейімделу мүмкіндіктері
Aardvark Weather жүйесінің кеңістіктік рұқсаты (аумақтың бір бөлігіндегі деректердің дәлдігін көрсететін параметр) қазіргі жүйелерге қарағанда біршама төмен: ол 1,5 градустық тормен жұмыс істейді (яғни әр ұяшық 1,5 градус ендік пен бойлықты қамтиды), ал GFS 0,25 градустық торды пайдаланады. Бұл оның гипержергілікті болжамдар үшін бастапқы дәлдігін шектеуі мүмкін. Дегенмен зерттеушілер ЖИ деректерден үйренетіндіктен, оны Африкадағы ауыл шаруашылығына арналған температураны немесе Еуропадағы жаңартылатын энергия көздеріне арналған жел жылдамдығын болжау сияқты нақты салаларға бейімдеуге болатынын айтады. Жоғары рұқсаттағы аймақтық деректер болған жағдайда жергілікті болжамдарды жақсартуға да мүмкіндік бар.
Болашақ перспективалары
Aardvark Weather жүйесінің әлеуеті тек ауа райы болжамдарымен шектелмейді. Зерттеушілердің пікірінше, бұл технологияны дауылдар, орман өрттері, торнадо сияқты экстремалды ауа райы жағдайларын болжау үшін де қолдануға болады. Сонымен қатар ол ауа сапасын, мұхит динамикасын және теңіз мұзын болжау сияқты Жер жүйесінің басқа да аспектілерін зерттеуге мүмкіндік береді.
«Бұл нәтижелер Aardvark-тың әлеуетінің басы ғана. Бұл тұтас оқыту тәсілі дауылдар, орман өрттері және торнадо сияқты ауа райы мәселелеріне оңай қолданылады. Одан бөлек, ол ауа сапасы, мұхит динамикасы және теңіз мұзы сияқты Жер жүйесін болжаудың кең ауқымына да қатысты», – дейді зерттеу авторы, Кембридж университетінің өкілі Анна Аллен.
Қорытындылайтын болсақ, Aardvark Weather жүйесі ауа райын болжаудың жаңа дәуірін бастауы мүмкін. Бұл технология ауа райы болжамдарының құнын, жылдамдығын және дәлдігін арттыруда үлкен артықшылықтар ұсынады және оны дамушы елдер мен деректері аз аймақтарға қолжетімді етеді. Ауа райын болжауды суперкомпьютерлерден настольдік компьютерлерге ауыстыру арқылы біз бұл қуатты технологияны әлемнің барлық бұрыштарына жеткізе аламыз.