万维读者网 > 信息时代 > 正文  
AI重拳出击 一秒生成200万平方公里天气雷达图
www.creaders.net | 2021-09-30 12:34:10  量子位 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

明明晚上预报也看了,第二天出门前也在手机上确定了实时降雨概率很低。

结果出门一个小时后,还是被突如其来的风雨交加吹成了杀马特。

一天之内四季随机播放,这谁顶得住?

(英国天气:你喊我?)

除去日常生活,航空领域中的短期天气预报一拉跨,飞机可能就得延误。

农业、水资源、应急管理的一些项目,在短期天气无法得到准确预测时,还可能造成更严重的后果。

于是,DeepMind和英国气象局就联手搞了个AI,最快1秒就能预测未来90分钟内的天气,预测范围还超过200万平方公里。

image.png

现在,这一研究已经登上Nature。

1秒生成单个预报

现有的很多预报技术会使用大量计算机模拟大气物理状态,这种方法适用于长期的天气预测。

而DeepMind团队开发的条件生成模型DGMR,则更专注于未来5到90分钟内的临近预报。

这一模型的预测范围最大能达到1536公里×1640公里,一张NVIDIA V100 GPU就能在1秒内生成单个预报,分辨率还能达到1公里。

DeepMind研究团队与英国气象局的50多位气象专家进行了一项认知评估,将基于DGMR的新方法与其他同类方法进行了对比。

实验证明,在降雨以及环流结构和强度的预测上,DGMR与目标雷达数据最为接近:

1.gif

面对地区的强降水事件,DGMR在预测降水的强度和范围上的综合表现也最好:

2.gif

将上述生成的预测图与同类模型预测图放在一起,让人类气象专家去盲选,最终在89%的案例中,DGMR的生成结果都被认定为最佳。

“定格动画”训练而来的AI

那么DGMR具体是如何通过现有的雷达数据预测未来的天气的呢?

可以说,整个模型是由一张一张的“定格动画”训练而来的。

只不过这些图片来自各国气象局发布的跟踪云层形成和移动的雷达测量数据快照:

3.gif

具体来说,DGMR在英国2016-2018年的雷达观测数据上进行训练,并在2019年的测试集上进行评估。

将这些数据输入DGMR网络中,就能预测并生成未来的动态雷达图。

接下来看看它的具体架构。

这是一个类似GAN的深层生成网络DGMR,在给定的时间点T使用基于雷达的地表降水估计值XT,基于过去M个雷达场预测未来N个雷达场:

4.jpg

△模型包含随机变量Z和参数θ

学习则在条件生成的对抗网络GAN的算法框架中进行,用四个连续的雷达观测数据作为生成器(generator)的内容,以对未来降水的多个实现(18帧)进行采样。

5.jpg

再通过一个空间判别器、一个时间判别器、一个正则化项来调整参数。

6.jpg

DeepMind团队在最后也表明,气象局专家的参与以一种不同的方式推进了这次模型的生成。

未来我们还会开发更多评估性能的方法,以提高罕见和紧张事件所需的即时天气预报的准确性。

image.png

   0


当前新闻共有0条评论 分享到:
评论前需要先 登录 或者 注册
全部评论  
暂无评论 上一页 下一页  
实用资讯
24小时新闻排行榜 更多>>
1 为了人民跟习近平对干!吉林省长开第一枪
2 高盛提出一个预测,我不敢也不愿相信
3 恒大不足一提 震撼中国经济的大火山正酝酿
4 限期45天!华盛顿找到了对付北京的新方法
5 土得掉渣的加拿大,凭什么称为发达国家?

48小时新闻排行榜 更多>>
1 为了人民跟习近平对干!吉林省长开第一枪
2 许家印致信习近平表忠心 结果老习撸起袖子
3 高盛提出一个预测,我不敢也不愿相信
4 孟晚舟回国影响显现 中国再向美方提要求
5 恒大不足一提 震撼中国经济的大火山正酝酿
6 限期45天!华盛顿找到了对付北京的新方法
7 土得掉渣的加拿大,凭什么称为发达国家?
8 赵紫阳:弥留之际 泪如泉涌
9 火爆!许家印被彪悍骂娘 中国经济恐将陷入
10 北京为夺回孟晚舟玩手段 卑鄙到不敢告诉国
热门专题
一周博客排行 更多>>
1 孟晚舟到底有没有认罪? 请看 解滨
2 孟晚舟没有认罪! 翰山
3 孟晚舟是叛徒还是民族英雄? 思芦
4 孟晚舟终获“自由”的悲哀 文庙
5 孟晚舟身上还有哪些秘密? 右撇子
6 孟晚舟回家,谁才是最大的输家 米笑
7 蒋大公子是如何被草教授变成了 蒋大公子
8 点评孟晚舟案各方的输赢得失 解滨
9 比孟晚舟更震撼的亞利桑那大选 蒋大公子
10 十年前王岐山就给了大家这把钥 阿妞不牛
一周博文回复排行榜 更多>>
1 孟晚舟回中国 -- 三流马戏 远方的孤独
2 比孟晚舟更震撼的亞利桑那大选 蒋大公子
3 孟晚舟回家,谁才是最大的输家 米笑
4 蒋大公子,您老千万不能发疯啊 苦难与荣耀
5 祝贺孟晚舟回家 嘎拉哈
6 蒋大公子是如何被草教授变成了 蒋大公子
7 孟晚舟红裙似火燃烧最后五分钟 阿妞不牛
8 孟晚舟是叛徒还是民族英雄? 思芦
9 孟晚舟没有认罪! 翰山
10 孟晚舟回国,中国胜利了! 花蜜蜂
关于本站 | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站导航 | 隐私保护
Copyright (C) 1998-2021. CyberMedia Network/Creaders.NET. All Rights Reserved.