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人工智能助力预报天气

来源:《人民日报海外版》   发布时间:2019年02月22日16:40
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  随着大数据和人工智能的发展,海量数据深度学习、复杂神经网络等逐步应用,人工智能预报天气已成为热门话题,甚至有科研团队称研发出新算法,能提前一周预测台风,这或许意味着人工智能在天气预报方面已经开始发力。它的表现如何?会比人类预报得更准确吗?

  解决难题预报更精准

  在记者的印象中,过去经常在天气预报里听到“局部地区”。例如局部地区有阵雨、局部地区有暴雪等。现在,天气预报中的提到“局部”的次数变少,地点和时间比较精确的预报变多,这是中国大数据计算能力不断提升的结果。

  “天气预报是预测科学,不可能100%准确。”中央气象台副台长宗志平说,天气预报的本质是根据已知的气象条件,用超级计算器进行海量数据计算,但计算结果与真实天气状况之间不可避免存在偏差。把天气预报得更准确,就是一个不断缩小计算结果与真实情况差距的过程,这是现实世界中的难题。

  人工智能提供了一种解决难题的新思路。“天气预报本身就是大数据问题,涉及到不同时间和空间上的海量数据,正是人工智能非常好的应用场景。”中国气象局北京城市气象研究所副所长陈敏认为,可以用人工智能算法把超级计算机的预报结果尽可能地、自动地、不用人工干预地修正到与实际观测数据更接近,以达到“天气预报越来越准”的终极目标。“人工智能这么火,我们不用新技术就落伍了。”

  中央气象台台风与海洋气象预报中心副主任钱奇峰称,将人工智能应用到天气预报在全球范围内都是热门话题。实际上,2018年的世界气象日主题就是“智慧气象”,中国气象局局长刘雅鸣指出,要充分应用大数据和人工智能技术,建设全覆盖、智能化的气象预报业务体系,做出更精准的天气预报。

  跟人类不存在竞争关系

  随着中国天气业务现代化建设的推进,近年来,不仅在临近天气的预报上,在气候应用研究、台风海洋预报、海雾预报等领域,也有人工智能技术助力。在国家气象中心,研究人员已将数据挖掘技术应用于海量集合预报数据的预报信息提取,对提高预报准确率起到显著作用。各省级气象台开展相关研究,广东省气象局利用阿里平台,开展基于深度学习的短临降水预报效果良好;北京市气象局将机器学习方法应用于温度预报;福建省气象局基于机器学习的降水要素客观订正方法,已在多省气象局得到业务推广应用。

  关于人工智能预报天气和人类预报员的预测结果谁更准确的问题,在业内人士看来,是一个伪命题。人工智能在气象领域更多是一种技术,它和人类预报员之间不存在竞争和淘汰的关系。目前,人工智能技术可帮助预报员做普通的、常规天气的精准预报,但在一些灾害性、极端性、转折性的天气过程中,仍需要预报员利用天气学知识、长期积累的预报经验发挥作用。

  完全融入行业仍需时日

  虽然人工智能在天气预报方面发挥着重要作用,但在招揽优秀的人工智能人才方面却不怎么讨喜。专家指出,目前人工智能领域存在严重的人才分布不均衡情况。出于行业热度和薪资等原因,优秀的人工智能人才聚集在自动驾驶、计算机视觉等领域,而矿业勘探、天气预报等关系国计民生的领域却很难聚集顶尖人才。

  “我们需要的人工智能人才不一定需要接受过系统的大气科学教育,也不用特别深入地了解天气的机理,只需了解一些基本天气知识、掌握人工智能工具和算法,能够从数据出发,挖掘规律、深入分析。”陈敏认为,无论是人才厚度还是技术使用深度,人工智能完全融入气象行业之中仍需时日。

  宗志平介绍,气象是十分复杂的系统,受影响的因素很多。比如降雨,即便水汽、湿度条件都得到满足,但大气没有抬升水汽无法凝结,空气中没有“凝结核”,雨滴也不会长大掉落地面。因此,既懂气象知识又有人工智能知识背景的复合型人才,是发展“智慧气象”最理想的人选。宗志平表示,目前,中国气象局相关团队已经与清华大学等合作开展人工智能技术研发工作,国家级气象部门联合组建了智能预报服务原型系统团队,国家气象中心一批资深预报首席、年轻研发型预报员、IT工程师共同组成了大数据及智能预报团队。随着人工智能技术的不断发展,这支队伍的力量也会不断扩充。

  (来源:《人民日报海外版》 责任编辑:张明禄)

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