近年來，隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，它已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在我們的日常生活中。近日，荔枝新聞?dòng)浾邎?bào)道，“阿爾法風(fēng)”將更為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)雷暴大風(fēng)等災(zāi)害性天氣，氣象界的“阿爾法狗”來了。
2018年3月15日，包括南京在內(nèi)的華東多座城市遭遇了雷暴大風(fēng)和局部強(qiáng)降雨。在天氣最惡劣時(shí)段來臨前，南京氣象部門官微發(fā)布的預(yù)警，準(zhǔn)確標(biāo)明了即將遭受侵襲的區(qū)域。
這其中既有氣象部門工作人員的努力盡職，也有人工智能預(yù)報(bào)系統(tǒng)的一份功勞。
AI天氣預(yù)報(bào)員 “神機(jī)妙算”壞天氣
3月15日，冷空氣裹挾八級(jí)大風(fēng)南下，“雷公電母”在南京等城市鬧騰了一晚上。特別是南部的溧水，19-20時(shí)之間1小時(shí)降雨量達(dá)66.3毫米，為罕見的強(qiáng)度極大的短時(shí)強(qiáng)降水過程，(通常24小時(shí)降水量達(dá)到50毫米即為暴雨)
這哪里是下雨，分明是“灌水”嘛！
當(dāng)天傍晚，在南京市氣象部門試運(yùn)行的“阿爾法風(fēng)”系統(tǒng)，已經(jīng)測(cè)算到可能造成雷暴大風(fēng)的局部區(qū)域，向氣象預(yù)報(bào)員們發(fā)出了告警。
結(jié)合各種渠道的數(shù)據(jù)分析，包括“阿爾法風(fēng)”的測(cè)算，當(dāng)晚18點(diǎn)58分，@南京氣象官方微博，提醒了市民，溧水等地可能出現(xiàn)局部強(qiáng)對(duì)流天氣。
(圖中閃光的紅點(diǎn)，就是“阿爾法風(fēng)”標(biāo)出發(fā)生雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣的區(qū)域。)
(當(dāng)天傍晚@南京氣象在微博上的預(yù)警)
“阿爾法風(fēng)”的神算范圍，可不僅僅是一座城市。就在3月15日當(dāng)天早些時(shí)候，華東地區(qū)，特別是江蘇上游的安徽省境內(nèi)，出現(xiàn)的一系列局部雷暴大風(fēng)，也被它迅速捕捉，一一標(biāo)出。
(阿爾法用紫色標(biāo)出識(shí)別的局部雷雨大風(fēng))
“AlphaWind”(阿爾法風(fēng))，其實(shí)是研發(fā)團(tuán)隊(duì)給它的昵稱，人家真正的大名可是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)范兒——“基于機(jī)器學(xué)習(xí)的雷暴大風(fēng)識(shí)別”系統(tǒng)。
如果非要跟大名鼎鼎的“Alpha Go”(阿爾法狗)論論“血緣關(guān)系”，那就是兩者都是AI人工智能的產(chǎn)物。
術(shù)業(yè)專攻，“阿爾法風(fēng)”，目前主要針對(duì)的是，在氣象預(yù)報(bào)領(lǐng)域里的世界級(jí)難題——短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣。說白了，就是近幾年來讓無數(shù)城市頭疼的短時(shí)大風(fēng)、強(qiáng)降雨、強(qiáng)雷暴等災(zāi)害性天氣。
人工智能成為預(yù)報(bào)員的“軍師”
“阿爾法風(fēng)”的研究團(tuán)隊(duì)，南京信息工程大學(xué)信大氣象科學(xué)技術(shù)研究院，跟“天界”的關(guān)系非同一般——他們依托南信大全國(guó)一流的氣象學(xué)科和龐大的氣象專業(yè)團(tuán)隊(duì)，力圖用科研成果的技術(shù)轉(zhuǎn)化，專治世界氣象預(yù)報(bào)領(lǐng)域里的老大難問題。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員邵玲玲研究員，曾在上海中心氣象臺(tái)工作多年，是復(fù)雜氣象方面的專家，參與承擔(dān)過2008年北京奧運(yùn)會(huì)青島賽區(qū)和2010年上海世博會(huì)的氣象保障。她說，資格再老，經(jīng)驗(yàn)再豐富的預(yù)報(bào)員們，遇到雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣也要發(fā)憷！
這些災(zāi)害性天氣，產(chǎn)生的原因和影響的要素復(fù)雜多變，發(fā)生的區(qū)域很小，來得快去得快，行蹤飄忽，難以捉摸。以往，氣象預(yù)報(bào)員們只能通過衛(wèi)星和雷達(dá)的氣象云圖，得到比較大范圍的數(shù)據(jù)，很難對(duì)這些“小游擊隊(duì)”精確預(yù)測(cè)。即便做了判定，往往來不及預(yù)報(bào)，時(shí)效性很差。
(短時(shí)強(qiáng)降雨等強(qiáng)對(duì)流天氣，是所有城市的噩夢(mèng))
“阿爾法風(fēng)”作為人工智能系統(tǒng)，最大優(yōu)勢(shì)就是可以“深度學(xué)習(xí)”。只要“投喂”歷年海量的天氣數(shù)據(jù)記錄，“教”給它各種算法模型，不斷糾偏，“阿爾法風(fēng)”可以日進(jìn)千里，越學(xué)越快，能越來越準(zhǔn)確迅速地對(duì)暴雨、龍卷風(fēng)、冰雹等極端天氣加以識(shí)別。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員錢代麗博士介紹，“阿爾法風(fēng)”2017年年末在南京市氣象臺(tái)試運(yùn)行，與雷達(dá)云圖、衛(wèi)星云圖等各種數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)聯(lián)通，瞬間就能對(duì)雷暴大風(fēng)等天氣作出反應(yīng)。預(yù)測(cè)精度目前已經(jīng)達(dá)到1公里左右。
也就是說，將來“阿爾法風(fēng)”可以精確地預(yù)警：哪幾個(gè)街道有大風(fēng)大雨！
不過，目前這套人工智能預(yù)報(bào)系統(tǒng),還只是向氣象預(yù)報(bào)員們提供參考意見，仍然需要人工決定最后的預(yù)報(bào)發(fā)布。
“阿爾法風(fēng)”將為高鐵等大國(guó)工程保駕
研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶頭人，南信大教授、博士生導(dǎo)師苗春生介紹，目前，“阿爾法風(fēng)”已經(jīng)在江蘇、山東、福建、海南等全國(guó)多地氣象部門“實(shí)習(xí)”，負(fù)責(zé)預(yù)測(cè)雷暴大風(fēng)等短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣，保障城市運(yùn)行，為百姓生活提供預(yù)警信息。
另一方面，在高鐵、海洋工程等大型項(xiàng)目上，“阿爾法風(fēng)”等智慧氣象系統(tǒng)，也將發(fā)揮出巨大的保障作用。
苗春生透露，中國(guó)高鐵總公司目前和研究院合作預(yù)研究的一個(gè)項(xiàng)目，將提前并精確地預(yù)測(cè)鐵路沿線風(fēng)力及風(fēng)向。
通常，在不同的風(fēng)力條件下，特別是側(cè)風(fēng)很大的時(shí)候，高鐵會(huì)調(diào)整運(yùn)行速度，確保安全。如果遭遇10級(jí)以上大風(fēng)，列車可能就要暫停運(yùn)行。
如果能做到每隔10秒，按照一定間隔，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)列車沿線的風(fēng)速和風(fēng)向，將對(duì)高鐵的高效安全運(yùn)行，提供巨大的保障。
“這在以往的氣象預(yù)報(bào)中，幾乎不可能做到！”苗春生說，但是通過機(jī)器學(xué)習(xí)當(dāng)?shù)亟鼛啄暝敿?xì)氣象數(shù)據(jù)，“阿爾法風(fēng)”在內(nèi)部測(cè)試中已經(jīng)成功進(jìn)行了預(yù)測(cè)，準(zhǔn)確率已經(jīng)高達(dá)87%，接下來將開始測(cè)試運(yùn)行，為中國(guó)不斷延伸的高鐵網(wǎng)絡(luò)，貢獻(xiàn)自己神奇的力量。
不僅如此，在不久的將來，無論預(yù)測(cè)高速公路的致命團(tuán)霧，還是為民航飛機(jī)預(yù)警惡劣天氣，或是為沿海風(fēng)電建設(shè)、開發(fā)海洋的工程提供保障，“功于心計(jì)”的“阿爾法風(fēng)”，都有能力做一個(gè)人工智能的“氣象哨兵”。
（原標(biāo)題：注意啦！“人工智能天氣預(yù)報(bào)員”已上線）
