جوجل تغير توقعات الأعاصير بالموديل الذكاء الصناعي الجديد

أطلقت شركة غوغل ديبمايند وجوجل ريسيرتش اليوم موقعًا تفاعليًا جديدًا يُدعى Weather Lab لمشاركة نماذج الطقس المبنية على الذكاء الصناعي التي تعمل عليها الشركة. يُركز Weather Lab على نموذج ذكي مبتكر لتوقع العواصف الاستوائية، الذي يمكنه توقع تكوين المسار الشدة الحجم والشكل للإعصار، ويشمل ٥٠ سيناريو محتملًا للإعصار يصل إلى ١٥ يومًا قبل حدوثه. تشكل العواصف الاستوائية تهديدًا خطيرًا تهدد الأرواح وتدمّر المجتمعات في طريقها. خلال الخمسين عامًا الماضية، تسببت هذه العواصف في خسائر اقتصادية تقدر بـ ١٤٠٠ مليار دولار. تتطور هذه الأعاصير فوق المياه الدافئة للمحيطات، وتعتمد على الحرارة والرطوبة والحمل الحراري، وهي حساسة للغاية للتغيرات البسيطة في الظروف الجوية، مما يجعل توقعاتها بدقة أمرًا صعبًا للغاية. ومع ذلك، فإن تحسين دقة توقعات الأعاصير يمكن أن يساعد في حماية المجتمعات من خلال الاستعداد الفعال للأزمات وإجلاء السكان مبكرًا. يتميز النموذج التجريبي الجديد لـ ديبمايند بأنه نظام موحد يتجاوز التنازلات التي فرضتها النماذج التقليدية. فالنماذج الفيزيائية العالمية ذات الدقة المنخفضة تتفوق في توقع مسار الإعصار من خلال التقاط الأنماط الجوية الكبيرة، بينما تتنبأ النماذج الإقليمية ذات الدقة العالية بالشدة من خلال التركيز على العمليات المتurbulent داخل نواة الإعصار المدمجة. في الاختبارات الداخلية التي أجرتها ديبمايند وفقًا لبروتوكولات مركز الأعاصير الوطني، أظهر النموذج توقعات أكثر دقة لمسار الإعصار على مدى خمسة أيام، حيث كانت توقعاته على مسافة متوسطة تبلغ ١٤٠ كيلومترًا أقرب إلى موقع الإعصار الحقيقي مقارنة بنموذج ENS الرائد من مركز الأرصاد الجوية الأوروبي. كما تفوق على نظام NOAA للتحليل والتوقع (HAFS) في توقع الشدة، وهو مجال كان فيه النماذج الذكية سابقًا تعاني من صعوبات. فضلاً عن التحسينات في الدقة، يُظهر النموذج أيضًا مكاسب كبيرة في الكفاءة. يستغرق النموذج الفيزيائي التقليدي ساعات لإنتاج توقعات، بينما ينتج نموذج ديبمايند توقعات لمدة ١٥ يومًا في دقيقة واحدة تقريبًا على شريحة كمبيوتر متخصصة واحدة. هذا التوفير في الوقت يسمح للنظام بالوفاء بالمواعيد النهائية التشغيلية الضيقة، حيث طلب منه مركز الأعاصير الوطني تقديم التوقعات في غضون ست ساعات ونصف من جمع البيانات. يأتي إطلاق Weather Lab بعد أكثر من عامين من التوقعات التاريخية التي تتيح للخبراء تقييم أداء النموذج عبر جميع أحواض المحيطات. استعرض توم أندرسون، مهندس الأبحاث في فريق الطقس الذكي لدى ديبمايند، قدرات النظام باستخدام إعصار بيرلي من عام ٢٠٢٤ وإعصار أوتيس من عام ٢٠٢٣. كان إعصار أوتيس ملحوظًا لأنه تكثف بسرعة قبل ضرب المكسيك، مما أوقع العديد من النماذج التقليدية في المفاجأة. عندما عرض ديبمايند هذه الحالة على خبراء مركز الأعاصير الوطني، قالوا إن النموذج ربما كان قد أشار بشكل مبكر إلى خطر هذا الإعصار لو توفر لديهم في ذلك الوقت. تستند فعالية النموذج الذكي إلى تدريبه على نوعين مختلفين من البيانات: بيانات إعادة التحليل الشاملة التي تعيد بناء الأنماط الجوية العالمية من ملايين المشاهدات، وقاعدة بيانات متخصصة تحتوي على معلومات مفصلة عن ما يقارب ٥٠٠٠ إعصار مُلاحظ خلال الـ ٤٥ سنة الماضية. هذا النهج الثنائي يُعد انحرافًا عن النماذج الذكية السابقة للطقس التي ركزت بشكل أساسي على الظروف الجوية العامة. يتم تدريب النظام على بيانات محددة للأعاصير، بما في ذلك الإحداثيات الجغرافية والشدة وشعاع الرياح، مما يزيد من دقة توقعاته. يتضمن النظام أيضًا تقدمًا حديثًا في نماذج التوقع الاحتمالية من خلال ما يُطلق عليه ديبمايند شبكات التوليد الوظيفية (FGN). هذا النهج يُولد مجموعات توقعات من خلال تعلم كيفية تغيير معلمات النموذج، مما يخلق تغييرات أكثر هيكليًا من الطرق السابقة. تُعتبر شراكة ديبمايند مع مركز الأعاصير الوطني خطوة مهمة نحو تطبيق نماذج الذكاء الصناعي في عمليات التنبؤ بالطقس. مع بدء موسم الأعاصير الأطلسي لعام ٢٠٢٥، سيتمكن خبراء المركز من رؤية التوقعات الذكية بجانب النماذج الفيزيائية التقليدية والمشاهدات، مما قد يحسن دقة التوقعات ويجعل الإنذارات المبكرة أكثر فعالية. وفقًا لدكتورة كيت موسغريف، عالمة الأبحاث في معهد البحث الجوي بالجامعة الحكومية بولاية كولورادو، أظهر النموذج مهارة مماثلة أو أكبر من أفضل النماذج التشغيلية لمسار وشدة الإعصارات. تأمل موسغريف في تأكيد هذه النتائج من خلال التوقعات المباشرة خلال موسم الأعاصير لعام ٢٠٢٥. يؤكد فريق ديبمايند أنه رغم التطورات الهامة، فإن Weather Lab هو مجرد أداة بحثية حاليًا، ويجب على المستخدمين الاستمرار في الاعتماد على الوكالات الأرصاد الجوية الرسمية للحصول على توقعات موثوقة وتحذيرات رسمية. تخطط الشركة لمواصلة جمع التعليقات من الوكالات الأرصاد الجوية وخدمات الطوارئ لتحسين التطبيقات العملية للتكنولوجيا. مع تزايد تأثير تغير المناخ على سلوك الأعاصير، قد تثبت التقدمات في دقة التوقعات حيويتها المتزايدة في حماية السكان في المناطق الساحلية المعرضة للخطر حول العالم.