ИИ научился исправлять прогноз погоды на месяц вперёд

Учёные предложили способ улучшить прогноз погоды на месяц, не создавая новую метеомодель. Искусственный интеллект изучает прежние ошибки существующих систем и исправляет их расчёты. Результаты опубликованы в Nature.

Даже мощные метеорологические модели уверенно работают лишь на сравнительно коротких сроках. Через две недели небольшие погрешности в расчётах накапливаются, поэтому предсказать дождь в конкретный вторник через месяц практически невозможно. Но определить, насколько вероятны влажная неделя, сильная жара или похолодание, всё-таки можно.

Команда исследователей Microsoft Research, Гарварда и других организаций разработала метод PBC — вероятностную коррекцию ошибок. Он получает несколько вариантов прогноза, сравнивает их с архивом реальной погоды и выясняет, где модель систематически завышает температуру, недооценивает осадки или неверно оценивает неопределённость.

Затем алгоритм меняет не саму погоду на карте, а распределение вероятностей. Условно говоря, если прежняя система слишком часто обещала дождливую неделю, PBC снижает вес такого сценария с учётом сезона и местности. Метод подходит как к классическим метеомоделям, так и к нейросетевым.

На расчётах Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды улучшения получили для 98% проверенных территориальных ячеек по осадкам, для 92% — по температуре и для 91% — по давлению. При работе с нейросетевой моделью AIFS средний показатель качества долгосрочного прогноза удвоился. Это не означает, что погоду теперь предсказывают с точностью 100% или что ошибки уменьшились вдвое.

Разработчики также участвовали в международном соревновании AI Weather Quest. Их система MicroDuet заняла первое место по совокупным результатам для третьей и четвёртой недель. Европейский метеоцентр отдельно подтвердил её преимущество над обычными расчётами в испытаниях.

На практике такие прогнозы нужны сельскому хозяйству, энергетикам и службам предупреждения о стихийных бедствиях: им важнее заранее оценить риск засухи или холодного периода, чем узнать температуру в определённый час. До безошибочного прогноза на месяц технологии по-прежнему далеко.

Метеорологи давно умеют просчитывать множество вариантов будущей погоды. Теперь у них появился способ лучше определить, каким из этих вариантов стоит доверять. Разница особенно важна там, где решение приходится принимать за несколько недель.

Фото: редакция ИЗНАНКИ.