注意啦！“人工智能天氣預(yù)報員”已上線

2018-03-23 15:48 來源: 荔枝網(wǎng)

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【連網(wǎng)】荔枝新聞訊（記者/王晟） 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)和局部強降雨。在天氣最惡劣時段來臨前，南京氣象部門官微發(fā)布的預(yù)警，準確標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)報系統(tǒng)的一份功勞。

3月23日是世界氣象日，今年的主題是“智慧氣象”，在南京信息工程大學(xué)的科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地，荔枝新聞記者，見識了已經(jīng)在南京等全國多地氣象部門“實習(xí)”的“AlphaWind”(阿爾法風(fēng)），它將更為準確地預(yù)測雷暴大風(fēng)等災(zāi)害性天氣。

AI天氣預(yù)報員 “神機妙算”壞天氣

3月15日，冷空氣裹挾八級大風(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時之間1小時降雨量達66.3毫米，為罕見的強度極大的短時強降水過程，(通常24小時降水量達到50毫米即為暴雨)

這哪里是下雨，分明是“灌水”嘛！

當天傍晚，在南京市氣象部門試運行的“阿爾法風(fēng)”系統(tǒng)，已經(jīng)測算到可能造成雷暴大風(fēng)的局部區(qū)域，向氣象預(yù)報員們發(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)”的測算，當晚18點58分，@南京氣象官方微博，提醒了市民，溧水等地可能出現(xiàn)局部強對流天氣。

（圖中閃光的紅點，就是“阿爾法風(fēng)”標出發(fā)生雷暴大風(fēng)等強對流天氣的區(qū)域。）

（當天傍晚@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日當天早些時候，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，一一標出。

（阿爾法用紫色標出識別的局部雷雨大風(fēng)）

“AlphaWind”（阿爾法風(fēng)），其實是研發(fā)團隊給它的昵稱，人家真正的大名可是嚴謹?shù)膶W(xué)術(shù)范兒——“基于機器學(xué)習(xí)的雷暴大風(fēng)識別”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)”，目前主要針對的是，在氣象預(yù)報領(lǐng)域里的世界級難題——短時強對流天氣。說白了，就是近幾年來讓無數(shù)城市頭疼的短時大風(fēng)、強降雨、強雷暴等災(zāi)害性天氣。

人工智能成為預(yù)報員的“軍師”

“阿爾法風(fēng)”的研究團隊，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一流的氣象學(xué)科和龐大的氣象專業(yè)團隊，力圖用科研成果的技術(shù)轉(zhuǎn)化，專治世界氣象預(yù)報領(lǐng)域里的老大難問題。

研發(fā)團隊成員邵玲玲研究員，曾在上海中心氣象臺工作多年，是復(fù)雜氣象方面的專家，參與承擔過2008年北京奧運會青島賽區(qū)和2010年上海世博會的氣象保障。她說，資格再老，經(jīng)驗再豐富的預(yù)報員們，遇到雷暴大風(fēng)等強對流天氣也要發(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)報員們只能通過衛(wèi)星和雷達的氣象云圖，得到比較大范圍的數(shù)據(jù)，很難對這些“小游擊隊”精確預(yù)測。即便做了判定，往往來不及預(yù)報，時效性很差。

（短時強降雨等強對流天氣，是所有城市的噩夢）

“阿爾法風(fēng)”作為人工智能系統(tǒng)，最大優(yōu)勢就是可以“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)”可以日進千里，越學(xué)越快，能越來越準確迅速地對暴雨、龍卷風(fēng)、冰雹等極端天氣加以識別。

研發(fā)團隊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試運行，與雷達云圖、衛(wèi)星云圖等各種數(shù)據(jù)實時聯(lián)通，瞬間就能對雷暴大風(fēng)等天氣作出反應(yīng)。預(yù)測精度目前已經(jīng)達到1公里左右。

也就是說，將來“阿爾法風(fēng)”可以精確地預(yù)警：哪幾個街道有大風(fēng)大雨！

不過，目前這套人工智能預(yù)報系統(tǒng),還只是向氣象預(yù)報員們提供參考意見，仍然需要人工決定最后的預(yù)報發(fā)布。

“阿爾法風(fēng)” 將為高鐵等大國工程保駕

研發(fā)團隊帶頭人，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、海南等全國多地氣象部門“實習(xí)”，負責預(yù)測雷暴大風(fēng)等短時強對流天氣，保障城市運行，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，中國高鐵總公司目前和研究院合作預(yù)研究的一個項目，將提前并精確地預(yù)測鐵路沿線風(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)很大的時候，高鐵會調(diào)整運行速度，確保安全。如果遭遇10級以上大風(fēng)，列車可能就要暫停運行。

如果能做到每隔10秒，按照一定間隔，準確預(yù)報列車沿線的風(fēng)速和風(fēng)向，將對高鐵的高效安全運行，提供巨大的保障。

“這在以往的氣象預(yù)報中，幾乎不可能做到！”苗春生說，但是通過機器學(xué)習(xí)當?shù)亟鼛啄暝敿殮庀髷?shù)據(jù)，“阿爾法風(fēng)”在內(nèi)部測試中已經(jīng)成功進行了預(yù)測，準確率已經(jīng)高達87%，接下來將開始測試運行，為中國不斷延伸的高鐵網(wǎng)絡(luò)，貢獻自己神奇的力量。

不僅如此，在不久的將來，無論預(yù)測高速公路的致命團霧，還是為民航飛機預(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”的“阿爾法風(fēng)”，都有能力做一個人工智能的“氣象哨兵”。

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注意啦！“人工智能天氣預(yù)報員”已上線

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