央廣網南京4月23日消息 4月22日,由南京信息工程大學、國家氣候中心、阿里達摩院等聯合舉辦AI氣候預測大賽。主辦方介紹,該次大賽產出多個突破性成果,來自全球13支隊伍取得比《Nature》模型更優的性能,AI預測顯示,未來2年全球氣候平穩,厄爾尼諾等反常氣候現象出現概率較低,這意味著,根據模型預測,今年夏季長江流域出現洪澇災害幾率較低,此外,今年全國可能還將迎來一個暖冬。
厄爾尼諾-拉尼娜現象是地球上最強、最顯著的年際氣候信號,經常導致洪澇、干旱、高溫、雪災等極端災害的發生,準確預測成為防范的關鍵。過去兩年,業界開始從傳統動力系統預測逐步轉向探索AI算法預測。2019年,南京信息工程大學羅京佳教授等發布在《Nature》的論文提出了卷積神經網絡(CNN)模型,將厄爾尼諾 ENSO的預測時效從不到一年提前到一年半,并取得80%左右的準確率;其對半年以上的Nino3.4指數預測,比國際最優秀的動力預測系統更好。
本次AI氣候預測大賽再進一步,探索對厄爾尼諾現象進行長達2年的年際預測,挖掘AI新算法。大賽共吸引到海內外2849支隊伍參賽,其中13支隊伍研發的AI算法模型成績超越了《Nature》論文模型的39.2分,意味著比原模型取得更長周期、精準度更高的厄爾尼諾預測結果。
西安交通大學桑維光帶領的隊伍奪冠。他們采用了一種全新的分離時空提取模型,交替使用CNN和TCN方法提取時空特征,更有效地降低參數量和過擬合風險。桑維光告訴記者:“要對ENSO進行2年的預測難度很大。我們采取的新方法,在不同數據集表現都位列前三,魯棒性更好。”
參賽團隊研發的AI也對未來兩年全球氣候進行了預測。結果顯示,未來2年NINO 3.4指數波動小(未出現連續5個月以上超出閾值0.5℃的情況),因此大概率不會出現厄爾尼諾和拉尼娜現象,全球或將迎來難得的2年氣候平穩期,這也預示著今年夏季長江流域出現洪澇災害幾率低,全國還將迎來一個暖冬。
國家最高科學技術獎獲得者、中科院院士曾慶存現場指出,人工智能與大氣科學的結合大有可為,希望未來研究人員能把大氣科學規律和方法更好地與AI結合,要敢于為世人、為世界之先,創造出最好的人工智能。
中科院院士王會軍表示,近年因全球氣候異常帶來的災害頻發,要求科研人員必須從新技術、新角度尋求突破。人工智能正給氣象科學帶來新機遇,特別是在對全球和區域氣象數據的獲取和使用、極端氣候和災害的預測預報兩方面,應用前景非常廣闊。
國家海洋環境預報中心副主任凌鐵軍表示:“在海洋預報與預測領域,仍然有很多科學與理論問題尚未完全解決,AI正是解決這些問題的重要手段。”據介紹,大賽涌現的AI新算法,將用于國家氣候中心、國家海洋環境預報中心等機構,為未來極端天氣提供預警信息。
世界氣象組織(WMO)秘書長佩蒂瑞·塔拉斯祝賀大賽的舉辦,他表示,人工智能已成為地球預警系統和多災害預警服務的基本方法,其創新及應用是WMO及成員實現可持續發展目標、解決未來科學問題的最重要領域之一。
2020年杭州云棲大會上,阿里達摩院發布天、空、地多源數據精準分析平臺AI Earth,該平臺可實現短臨天氣預測能力,預測3小時內1公里網格空間的降水信息。達摩院視覺智能實驗室負責人徐盈輝表示,未來將進一步利用AI技術探索中長期氣象預報。