AI測風暴出色 Google微軟華為爭鋒
北半球踏入夏季,也是熱帶氣旋活躍季節。今年多地氣象機構陸續宣布採用人工智能(AI)模型預測風暴路徑,香港天文台近期也多次向公眾提及AI預測風暴路徑的情?,試驗內地科企華為等的氣象AI模型,並稱表現甚至比傳統模型更佳(見另稿)。利用AI預測風暴成為新趨勢,但這種方式預報仍存在隱憂,包括政治因素。
美國科網巨擘Google旗下的AI企業DeepMind上月12日宣布,向美國氣象預報機構提供新升級的AI預測模型,專門協助預測颶風,是美國國家颶風中心(NHC)首與AI公司合作改善風暴預報。
風暴會隨時因應大氣和海洋環境變化而改變強度、前進路徑和速度,可靠預報有利氣象部門提早預警。DeepMind這款新AI模式可以提早15天預報風暴的發展,較傳統模型長,而且還可以預報強度,這是較早版本的AI模式所缺乏的能力。
Google AI 模型97.2%勝權威歐預報中心
Google同日發表了一篇有待同行評審的研究論文,介紹新AI模型的工作原理。Google指出,其氣旋預測模型的數據來自歐洲的ERA5數據庫,當中包含了數以十億計來自全球各氣象部門的觀測數據,然後與傳統物理氣象模型結合。Google之前也用ERA5數據庫來訓練其舊有AI模型,去年12月在《自然》期刊發表的文章提到,這模型的表現在97.2%的情?下均勝於被視為權威的歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)。DeepMind研究工程師安德森(Tom Andersson)向《紐約時報》透露,研究人員用過去45年間近5000股熱帶氣旋的資料訓練新AI模型,數據庫來自NHC和ECMWF等。
Google宣稱其模型的預測不比傳統物理模式遜色,甚至更加準確。根據Google發表的數據,該模型對北大西洋和東太平洋氣旋路徑的5天預測,比ECMWF在2023年與2024年的預測,平均較接近風暴的實際路徑140公里,在強度預測上也較優勝。在宣布向NHC提供協助的同時,DeepMind發布展示其AI模型預測的網站WeatherLab,外界不但能夠實時看到目前AI系統對風暴的預測,也可以追溯其舊有AI模型的預測往績。
不過,NHC不會因為使用AI而完全棄用人手,Google的AI程式暫時仍會用作實驗性質。NHC科學和運作主任霍格西特(Wallace Hogsett)指出,具有技術的預測人員和AI工具有強大合作潛力。
除了Google,其他科網巨擘都有研發氣象預測模型,微軟的Aurora是其中較突出者,現已在歐洲最大的氣象中心之一開始和其他AI模型和傳統模型結合運用。Aurora的賣點之一,是能夠準確預測長達10天後的天氣,遠勝目前傳統模型的3至5天。此外,它的運算速度甚高,能夠幾秒內就輸出結果,較非AI方式以小時計快得多。不過,領導研發Aurora的美國賓夕法尼亞大學教授佩迪卡里斯(Paris Perdikaris)承認,AI預測模型在廣泛採用前,仍然需要謹慎校正和人手確認。
AI協助氣象預報雖是大勢所趨,但在美國這正面對政治威脅。特朗普上任總統後,大幅削減國家海洋及大氣管理局(NOAA)撥款,除聯邦氣候與天氣研究經費減少,NOAA旗下國家氣象局和NHC數以百計人手被裁撤。佩迪卡里斯稱,這些機構的數據對改善AI模型十分關鍵,政府做法勢影響相關AI發展,「十分不幸」。
(紐約時報/The Verge)