Η αυξανόμενη σοβαρότητα και συχνότητα των ακραίων καιρικών φαινομένων που οφείλονται στην άνοδο της θερμοκρασίας έχει καταστήσει αναγκαία την εφαρμογή καινοτόμων λύσεων για την προστασία της Γης και των μελλοντικών γενεών της. Ένα παράδειγμα έρχεται με τη μορφή ενός μοντέλου πρόβλεψης που συνδυάζει τη δύναμη της AI (τεχνητή νοημοσύνη) με δεδομένα ενός αιώνα.
Ερευνητές από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας ανέπτυξαν ένα πρωτοποριακό ψηφιακό εργαλείο που μπορεί να προβλέψει την τροχιά και την ταχύτητα του ανέμου των μελλοντικών τυφώνων χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση και τα αρχεία περισσότερων από 1.500 καταιγίδων από τη βάση δεδομένων τυφώνων του Εθνικού Κέντρου Τυφώνων του Ατλαντικού.
«Φανταστείτε να είχατε μια δεύτερη Γη ή χίλιους πλανήτες σαν την Γη, όπου θα μπορούσατε να παρατηρείτε τους τυφώνες για 100 χρόνια και να βλέπετε πού χτυπούν τις ακτές, πόσο έντονοι είναι. Αυτές οι προσομοιωμένες καταιγίδες, αν συμπεριφέρονται όπως οι πραγματικοί τυφώνες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία των δεδομένων στους χάρτες σχεδόν άμεσα» δήλωσε ο μαθηματικός στατιστικολόγος του NIST και συν-συγγραφέας της μελέτης, Adam Pintar.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Artificial Intelligence for the Earth Systems, έβαλε το μοντέλο να χρησιμοποιήσει αλγόριθμους για να μιμηθεί δεδομένα από προηγούμενους τυφώνες. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με προηγούμενες μεθόδους που δημιουργούσαν μαθηματικά υποθετικές καταιγίδες από το μηδέν, χρησιμοποιώντας δεδομένα όπως οι θερμοκρασίες στην επιφάνεια των ωκεανών και η τραχύτητα της γήινης επιφάνειας – τα οποία δεν είναι πάντα διαθέσιμα.
Το εργαλείο που βασίζεται στην AI (τεχνητή νοημοσύνη) αναπαρήγαγε με ακρίβεια την πορεία και την ταχύτητα του ανέμου ιστορικών καταιγίδων. Επίσης, δημιούργησε αποτελεσματικά μια συλλογή υποθετικών καιρικών φαινομένων με ιδιότητες, όπως η κατολίσθηση, που σε μεγάλο βαθμό συμπίπτουν με καταιγίδες από τη βάση δεδομένων του Εθνικού Κέντρου Τυφώνων του Ατλαντικού.
«Αποδίδει πολύ καλά. Ανάλογα με το πού κοιτάζετε κατά μήκος της ακτής, θα ήταν αρκετά δύσκολο να αναγνωρίσετε έναν προσομοιωμένο τυφώνα από έναν πραγματικό», δήλωσε ο Pintar.
Ωστόσο, το σύστημα είχε και τα ελαττώματά του. Τα δεδομένα με τα οποία τροφοδοτείται δεν λαμβάνουν υπόψη τις πιθανές επιπτώσεις της αύξησης της θερμοκρασίας. Οι προσομοιωμένες καταιγίδες που δημιουργήθηκαν για περιοχές με λιγότερα δεδομένα δεν ήταν τόσο αληθοφανείς.
«Οι τυφώνες δεν είναι τόσο συχνοί στη Βοστώνη, ας πούμε, όσο στο Μαϊάμι, για παράδειγμα. Όσο λιγότερα δεδομένα έχεις, τόσο μεγαλύτερη είναι η αβεβαιότητα των προβλέψεών σου» δήλωσε ο συνεργάτης του NIST, Emil Simiu.
Παρ’ όλα αυτά, οι πληροφορίες που αντλήθηκαν από τις προσομοιώσεις της ωφελούν τις πιο επιρρεπείς σε τυφώνες περιοχές των ΗΠΑ κατά μήκος της ανατολικής ακτής και της ακτής του Κόλπου, βοηθώντας ενδεχομένως στην ανάπτυξη κατευθυντήριων γραμμών για την κατασκευή κτιρίων που μπορούν να αντέξουν καλύτερα τους θυελλώδεις ανέμους.