Ilmuwan Mempertajam Prakiraan Cuaca dengan AI

Ilmuwan Mempertajam Prakiraan Cuaca dengan AI

Catatan editor: Ini adalah yang pertama dari serangkaian blog tentang para peneliti yang memajukan ilmu pengetahuan di alam semesta komputasi kinerja tinggi yang berkembang.

Pancuran air hujan acak yang terus-menerus jatuh di dalam cincin logam setinggi tiga kaki yang didirikan Dale Durran di luar pintu depan rumahnya (ditunjukkan di atas). Itu adalah simbol hasratnya untuk menemukan keteraturan dalam kekacauan cuaca planet ini.

Seorang pematung paruh waktu dan profesor ilmu atmosfer penuh waktu di University of Washington, Durran telah ikut menulis lusinan makalah yang menggambarkan pola di langit Bumi yang selalu berubah. Ini adalah bidang bagi mereka yang mendambakan tantangan membingungkan yang mencoba mengekspresikan dengan matematika tarian udara dan air yang tak ada habisnya.

Ilmuwan Mempertajam Prakiraan Cuaca dengan AI
Dale Durran

Pada 2019, Durran memperoleh alat baru, AI. Dia bekerja sama dengan seorang mahasiswa pascasarjana dan seorang peneliti Microsoft untuk membangun model pertama untuk mendemonstrasikan potensi pembelajaran mendalam untuk memprediksi cuaca.

Meskipun mentah, model tersebut mengungguli persamaan kompleks yang digunakan untuk prakiraan berbasis komputer pertama. Keturunan dari persamaan tersebut sekarang berjalan di superkomputer terbesar di dunia. Sebaliknya, AI memangkas beban tradisional dari perhitungan yang diperlukan dan bekerja lebih cepat pada sistem yang jauh lebih kecil.

“Itu adalah wahyu dramatis yang mengatakan kita lebih baik melompat ke sini dengan kedua kaki,” kenang Durran.

Outlook Cerah untuk AI

Tahun lalu, tim membawa pekerjaan mereka ke tingkat berikutnya. Jaringan saraf terbaru mereka dapat memproses 320 prakiraan enam minggu dalam waktu kurang dari satu menit pada empat GPU NVIDIA A100 Tensor Core di NVIDIA DGX Station. Itu lebih dari 6x dari 51 prakiraan yang disintesis superkomputer saat ini untuk membuat prediksi cuaca.

Dalam menunjukkan seberapa cepat teknologi berkembang, model ini mampu meramalkan, hampir sama seperti metode tradisional, apa yang menjadi jalur Badai Irma melalui Karibia pada tahun 2017. Model yang sama juga dapat menghasilkan perkiraan seminggu dalam hitungan menit. sepersepuluh detik pada satu GPU NVIDIA V100 Tensor Core.

AI meramalkan jalur Badai Irma
Karya terbaru Durran menggunakan AI untuk meramalkan jalur Badai Irma di Florida dengan lebih efisien dan seakurat metode tradisional.

Durran meramalkan AI mengolah ribuan prakiraan secara bersamaan untuk memberikan gambaran statistik yang lebih jelas dengan sumber daya yang jauh lebih sedikit daripada persamaan konvensional. Beberapa menyarankan kemajuan kinerja akan diukur sebanyak lima kali lipat dan menggunakan sebagian kecil dari kekuatan.

AI Menyerap Data Satelit

Langkah besar berikutnya dapat secara radikal memperlebar lensa untuk pengamat cuaca.

Persamaan kompleks yang digunakan prediksi hari ini tidak dapat dengan mudah menangani kekayaan data satelit yang terus bertambah pada detail seperti pola awan, kelembaban tanah, dan tekanan kekeringan pada tanaman. Durran yakin model AI bisa.

Salah satu mahasiswa pascasarjananya berharap untuk menunjukkan musim dingin ini model AI yang secara langsung menggabungkan data satelit pada tutupan awan global. Jika berhasil, ini bisa menunjukkan jalan bagi AI untuk meningkatkan prakiraan menggunakan banjir tipe data yang sekarang dikumpulkan dari luar angkasa.

Dalam upaya terpisah, para peneliti di University of Washington menggunakan pembelajaran mendalam untuk menerapkan grid yang digunakan para astronom untuk melacak bintang ke pekerjaan mereka dalam memahami atmosfer. Jaring novel dapat membantu memetakan gaya baru peramalan cuaca, kata Durran.

Panen Musim yang Baik

Selama hampir 40 tahun sebagai pendidik, Durran telah membimbing lusinan siswa dan menulis dua buku teks berperingkat tinggi tentang dinamika fluida, matematika yang digunakan untuk memahami cuaca dan iklim.

Salah satu muridnya, Gretchen Mullendore, sekarang mengepalai laboratorium di Pusat Penelitian Atmosfer Nasional AS, bekerja sama dengan peneliti top untuk menyempurnakan model prakiraan cuaca.

“Saya beruntung bekerja dengan Dale pada akhir 1990-an dan awal 2000-an dalam mengadaptasi prediksi cuaca numerik ke perangkat keras terbaru saat itu,” kata Mullendore. “Saya sangat bersyukur memiliki seorang penasihat yang menunjukkan kepada saya bahwa senang dengan sains dan komputer itu keren.”

Membawa Warisan

Durran dijadwalkan untuk menerima penghargaan paling bergengsi American Meteorological Society pada bulan Januari, Medali Jule G. Charney. Ini dinamai menurut ilmuwan yang bekerja dengan John von Neumann untuk mengembangkan pada tahun 1950 algoritma peramal cuaca masih digunakan sampai sekarang.

Charney juga penulis pada tahun 1979 dari salah satu makalah ilmiah paling awal tentang pemanasan global. Mengikuti jejaknya, Durran menulis dua editorial tahun lalu untuk Washington Post untuk membantu khalayak luas memahami dampak perubahan iklim dan peningkatan emisi CO2.

Editorial mengartikulasikan hasrat yang dia temukan pada pekerjaan pertamanya pada tahun 1976, menciptakan model komputer dari tren polusi udara. “Saya memutuskan lebih suka bekerja di ujung depan masalah itu,” katanya tentang peralihan kariernya ke meteorologi.

Ini adalah bidang yang terkenal dibingungkan oleh efek sehalus sayap kupu-kupu yang memotivasi hasratnya untuk memajukan sains.

Namun para bettor tidak perlu khawatir, tidak sampai 5 menit, tentu saja keluaran ini bakal ditampikan secara live dan bisa kalian saksikan terhadap website togel hkg. Bagi kalian yang membiarkan live draw ini, dapat lihat terhadap data hk yang selalu di update setelah ada pengeluaran toto hongkong .