محققان از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی سریع‌تر و دقیق‌تر امواج طوفان استفاده می‌کنند

دیواره‌های آب اقیانوس، موج‌های طوفانی که توسط طوفان‌ها به ساحل رانده می‌شوند، سواحل را بیش از پیش تهدید می‌کنند. افزایش سطح دریا ناشی از آب و هوا نشان می‌دهد که موج‌های فعلی در سطح بالاتری (تقریباً ۸ اینچ بالاتر از ۱۹۰۰ و تا ۱-۸ فوت بالاتر از ۲۱۰۰) شروع می‌شوند و سیل‌ها تشدید می‌شوند. طوفان‌ها در ایالات متحده بسیار مخرب بوده‌اند و بیش از ۱.۵ تریلیون خسارت به بار آورده‌اند که بیشتر آن خسارت ناشی از موج است. پیش‌بینی‌های خوب ضروری هستند: آنها به افراد زمان فرار و به مقامات دولتی زمان اقدام می‌دهند.

طبق تحقیقات، پیش‌بینی‌های فعلی از مدل‌های مبتنی بر فیزیک (مانند ADCIRC NOAA) استفاده می‌کنند که ساحل را به یک شبکه تقسیم می‌کنند. اجراهای با وضوح بالا می‌توانند ساعت‌ها روی ابررایانه‌ها طول بکشند. محققان اکنون مدل‌های یادگیری ماشینی را بر اساس طوفان‌های گذشته و خروجی‌های شبیه‌سازی آموزش می‌دهند تا به عنوان “جایگزین‌های” سریع عمل کنند. این شبکه‌های هوش مصنوعی از داده‌های طوفان (باد، فشار) برای پیش‌بینی سریع سطح موج استفاده می‌کنند. پیش‌بینی‌های شبکه عصبی اغلب از نظر دقت با مدل‌های سنتی برابری می‌کنند یا از آنها پیشی می‌گیرند. دانشمندان حتی هوش مصنوعی را با داده‌های مصنوعی طوفان آموزش می‌دهند تا بتواند سناریوهای نادر یا شدید را مدیریت کند. نتیجه: پیش‌بینی‌های موج در عرض چند دقیقه به جای چند ساعت.

نتیجه، هشدارهای سریع‌تر و نجات‌بخش است. مدل‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند نقشه‌های سیل را با جزئیات سطح خیابان در عرض چند دقیقه تهیه کنند و نشان دهند چه چیزی سیل خواهد شد. محققان حتی در حال آموزش هوش مصنوعی برای ارزیابی خسارات طوفان از عکس‌ها هستند و شکاف‌های داده را پر می‌کنند. در حال حاضر، ابزارهای هوش مصنوعی در پیش‌بینی‌های عملیاتی برای تکمیل مدل‌های سنتی ادغام می‌شوند. با افزایش داده‌ها به این سیستم‌ها، کارشناسان می‌گویند جوامع ساحلی می‌توانند انتظار هشدارهای طوفان سریع‌تر و دقیق‌تری را در آینده داشته باشند – یک مزیت حیاتی زیرا تغییرات آب و هوایی باعث طوفان‌های قوی‌تر و بالاتر آمدن سطح دریاها می‌شود.