ИИ-метеоролог от Microsoft превзошел традиционные методы прогнозирования

Корпорация Microsoft представила революционную ИИ-систему Aurora, способную предсказывать погоду, качество воздуха и траектории тропических штормов с беспрецедентной точностью.
Екатерина Альбова
Автор Наука Mail
Вид из космоса на циклон
Aurora — крупномасштабная базовая модель, обученная на более чем миллионе часов разнообразных геофизических данных. Источник: Unsplash

Искусственный интеллект продолжает трансформировать различные сферы науки и технологий, и метеорология не стала исключением. Корпорация Microsoft разработала ИИ-систему Aurora, которая продемонстрировала выдающиеся результаты в прогнозировании погодных явлений. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, новая модель способна генерировать 10-дневные прогнозы быстрее и точнее, чем ведущие мировые метеорологические центры, включая Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF), считающийся эталоном в этой области.

Особенность Aurora заключается в том, что она обучалась исключительно на исторических данных, в отличие от традиционных моделей, основанных на сложных физических уравнениях. Это позволило значительно сократить вычислительные затраты: система оказалась в сотни раз экономичнее классических методов. При этом ее точность не только не уступает, но и в большинстве случаев превосходит существующие аналоги. Например, в 92% случаев Aurora выдала более точные 10-дневные глобальные прогнозы с разрешением около 10 км² по сравнению с моделью ECMWF.

Aurora точно предсказывает значительную высоту волны и среднее направление волны для тайфуна Нанмадол, самого интенсивного тропического циклона в 2022 году. Красный прямоугольник показывает местоположение тайфуна, а число - пиковую значительную высоту волны. Прогноз Aurora и анализ HRES-WAM 30 относятся к 17 сентября 2022 года в 12 UTC, когда тайфун Нанмадол достиг максимальной интенсивности
Aurora точно предсказывает значительную высоту волны и среднее направление волны для тайфуна Нанмадол, самого интенсивного тропического циклона в 2022 году. Красный прямоугольник показывает местоположение тайфуна, а число - пиковую значительную высоту волны. Прогноз Aurora и анализ HRES-WAM 30 относятся к 17 сентября 2022 года в 12 UTC, когда тайфун Нанмадол достиг максимальной интенсивностиИсточник: nature.com

Одним из ключевых достижений новой системы стало успешное прогнозирование всех ураганов 2023 года, в том числе разрушительного тайфуна Доксури, обрушившегося на Филиппины. Пока официальные прогнозы предполагали, что шторм сместится севернее Тайваня, Aurora сумела верно узнать место и время удара за четыре дня до случившегося. Как отметил Парис Пердикарис, профессор инженерии из Пенсильванского университета и один из авторов исследования, впервые искусственный интеллект показал результаты лучше, чем все оперативные центры прогнозирования ураганов.

Разработка Microsoft уже привлекла внимание мирового научного сообщества. ECMWF, признанный лидер в области метеорологии, также тестирует собственные ИИ-модели, которые, по словам генерального директора центра Флоренс Рабье, в тысячи раз дешевле традиционных методов. Однако Aurora выделяется не только экономичностью, но и способностью интегрировать различные типы данных, что открывает новые возможности для прогнозирования экстремальных погодных явлений, усиленных изменением климата.

Пальмы на фоне пасмурного неба
Aurora, пока не коммерциализированная, успешно спрогнозировала все ураганы 2023 года, включая разрушительный тайфун Доксури, который обрушился на ФилиппиныИсточник: Unsplash

Эксперты отмечают, что в ближайшие 5−10 лет ключевым направлением развития станет создание систем, способных работать напрямую с данными спутников и метеостанций. Это позволит получать высокоточные прогнозы для любой точки мира в режиме реального времени. Aurora уже доказала свою эффективность, и ее дальнейшая коммерциализация может кардинально изменить подход к мониторингу и предсказанию опасных погодных явлений.

Ранее ученые объяснили работу вулканического датчика — устройства, позволяющего отслеживать малейшие сигналы активности в кратерах и подземных магматических камерах.