نموذج جديد للطقس والمناخ من Google AI في التنبؤ بالظروف المناخية على مدى عقود

تظهر دراسة جديدة تقدمًا كبيرًا في نمذجة الطقس والمناخ، من خلال أخذ تقنيات الذكاء الاصطناعي ودمجها مع بعض مكونات النماذج القياسية القائمة على الفيزياء.

لماذا هذا مهم: يقول مبتكروه إن النموذج الجديد، المسمى”NeuralGCM”، أثبت أنه أكثر دقة من النماذج الأخرى المبنية على التعلم الآلي البحت للتنبؤات الجوية لمدة تتراوح من يوم إلى عشرة أيام، إلى جانب أفضل النماذج ذات النطاق الموسع المستخدمة اليوم.

وقد أثبت أيضًا مهارة فريدة في التنبؤ بالظروف المناخية على مدى عقود من الزمن، وفقًا للنتائج التي نشرت يوم الاثنين في مجلة Nature .

التكبير: تظهر النتائج مدى سرعة تقدم مجال التنبؤ بالطقس والمناخ المستند إلى الذكاء الاصطناعي.

قوة حوسبة هائلة ومزايا التوقيت

تتمتع نماذج الذكاء الاصطناعي بقوة حوسبة هائلة ومزايا التوقيت مقارنة بنماذج الكمبيوتر التقليدية، على سبيل المثال، النموذج الجديد مفتوح المصدر، ومصمم ليتم تشغيله بسرعة نسبية على جهاز كمبيوتر محمول، كما قال ستيفن هوير، المؤلف المشارك في الدراسة من شركة جوجل للأبحاث، لموقع أكسيوس.

وعلى النقيض من ذلك، تستغرق نماذج التنبؤ بالطقس التقليدية ساعات طويلة لتشغيلها على أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم من أجل التعامل مع عشرات الآلاف من أسطر التعليمات البرمجية التي تصف القوانين الفيزيائية لكيفية عمل الغلاف الجوي والمحيطات.

كيف يعمل: النموذج الجديد، الذي أعده علماء فيGoogle Research، وGoogle DeepMind، وMIT، وجامعة هارفارد، والمركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى، يستخدم التعلم الآلي والشبكة العصبية.

يقوم هذا النموذج بشكل فضفاض بإنشاء نماذج للخلايا العصبية في الدماغ، للتدريب على أساس بيانات الطقس التي تم جمعها على مدى عقود من الزمن.

“المميزات الجديدة”

ويستخدم أيضًا معادلات الفيزياء التي تصف أنماط الطقس واسعة النطاق، ويجمع بشكل أساسي بين نموذج الدورة العالمية، ونهجه المكثف في الفيزياء، والمهام التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي.

وقال آرون هيل، أستاذ مساعد في علم الأرصاد الجوية بجامعة أوكلاهوما، لوكالة أكسيوس إن إحدى أكبر “المميزات الجديدة” في النموذج الجديد هي كيفية احتفاظه ببعض الفيزياء واسعة النطاق واستبدال بعض أجزاء النمذجة بالذكاء الاصطناعي.

وأشار إلى أن نماذج التنبؤ بالذكاء الاصطناعي الأخرى التي تصنعها NVIDIA وMicrosoft وشركات أخرى تلغي الفيزياء تمامًا.

بين السطور: قال هيل، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة، إن تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي يتم اعتمادها بسرعة في مجتمعات أبحاث الطقس والمناخ.

ولكنهم لم يقفزوا بعد إلى العمليات، أي القيام بالتنبؤات اليومية التي تواجه الجمهور في وكالات مثل الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أو نظيراتها الدولية.

وقال هيل “إن أحد الجوانب المهمة هو أن خبراء التنبؤ لم يبنوا بعد مخزونًا من الثقة مع أنظمة التنبؤ القائمة على الذكاء الاصطناعي، إنهم الآن يضعون أيديهم على النتائج وينظرون إلى مجالات التنبؤ على أساس شبه منتظم ويتم بناء الثقة بمرور الوقت مع الأنظمة الجديدة”، ” المتنبئين جيدون حقًا في عملهم جزئيًا لأنهم يفهمون نقاط القوة والضعف” في النماذج الحالية التي يستخدمونها، ومتى يعمل بعضها جيدًا بينما يكون لدى البعض الآخر تحيزات.

ما يقولونه: قال هوير، من جوجل للأبحاث، إن وكالات القطاع العام أصبحت ترى أنها بحاجة إلى الاستثمار بشكل كامل في أنظمة الذكاء الاصطناعي، التي تتطور بسرعة وتظهر وعدًا، ولكن ليس لتحل محل نماذج الطقس والمناخ التقليدية حتى الآن.

وقال هوير عن الدراسة الجديدة وغيرها من الأعمال الحديثة: “أعتقد أن الأمر صدم حقًا الكثير من الناس في هذا المجال من إمكانية استخدام الذكاء الاصطناعي في محركات محاكاة الطقس والمناخ لجميع هذه التطبيقات اللاحقة”.