Holnap esni fog a hátsó kertben?

Az időjárás-előrejelzés sokkal jobbá vált a két-három évtizeddel ezelőttihez képest, köszönhetően a műholdas képelemzésnek, a globális távközlési hálózatoknak és a folyamatosan növekvő számítási kapacitásnak. Még a mostani középkorúak életében eljön a hiperpontos prognózisok ideje.


Szuperszámítógépek vs. esernyők

30 év kellett hozzá, hogy az időjárás-előrejelzés nagyrészt szubjektív gyakorlatok laza szerkezetéből valódi tudománnyá nője ki magát. Nem volt azonban előre kikövezve az út, a fejlődés jelentős részben különböző technológiák különálló, de végül konvergens egésszé alakulásának köszönhetően jutott el napjaink szintjére. Szinte észrevétlenül vált a három évtizeddel ezelőtti helyzet nagyságrendekkel jobbá  – a korábbi becslések nagyjából 12 óráig voltak használhatóak. Jelenleg a hét napos előrejelzések gyakorlatilag 95 százalékosan pontossággal bizonyulnak helyesnek utólag.

Bár úgy tűnik, nagy varázslat történik a háttérben, a feladat javát az elképesztő nagyságú számítási kapacitás végzi. Az élet egyik olyan területe, ahol az egyetemen tanult parciális differenciálegyetem-számításoknak hasznát veszi az emberiség: ezek összetett rendszere elválaszthatatlanná vált az időjárás-előrejelzésekhez szükséges számítási feladatok elvégzéséhez.

Egyáltalán nem véletlen, hogy a világ legjobb szuperszámítógépeinek jelentős részén futnak ilyen számítások. Minél több adat és azokat kiértékelni képes algoritmus áll rendelkezésre, annál pontosabbá válik a folyamat. Ezzel párhuzamosan azonban felfut az erőforrás-igény is.

Tömegesen párhuzamosított, nagyteljesítményű szuperszámítógépekre bízzuk a munkát, melyek sok tízezer processzort dolgoztatnak, nagymennyiségű memória és nagyon nagy áteresztő-képességgel bíró sávszélesség alkalmazása mellett” – foglalta össze röviden Vijay Tallapragada, a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) modellezésért és adatgyűjtésért felelős részlegének vezetője. Az észak-amerikai időjárás-előrejelző szervezet Weather and Climate Operational Supercomputing System, röviden WCOSS nevű rendszerére támaszkodik. A szuperszámítógép tulajdonképpen az IBM és a Cray által épített Linux fürtökből áll; egy része az aktuális feladatokat látja el, a többi pedig adatmentési és fejlesztési célokból üzemel.

Óriási fejlődés

Globális modellünk részletessége az 1980-ban biztosított 375 négyzetkilométeres egységről 13 négyzetkilométerre nőtt 2015-re, ezzel arányosan pedig a számítási teljesítmény is bővült; 0,5 teraFLOPS-ról 2 petaFLOPS-ra” – büszkélkedett az elért eredménnyel Tallapragada. És ez még közel sem jelenti a végállomást: az exascale (vagyis a fentinél három nagyságrenddel még erősebb) számítástechnika hasonló ugrást tesz majd lehetővé. Akár pár háztömbnyi területekre vonatkozó, 95 százalékosan pontos időjárás-előrejelzéseket is elő lehet majd állítani vele.

Ezzel együtt kitolódik az információ pontossága időben is. Míg 1993-ban öt nappal korábban tudták előre jelezni az Egyesült Államokban az évszázad viharának titulált időjárási jelenséget, addig 2012-ben már kilenc nappal korábban figyelmeztethettek a Sandy szuperviharra. Általánosságban elmondható, hogy évtizedenként mindig egy nappal tovább látunk előre az időben.


Az igazán kis területekre vonatkozó prognózisokra azonban még várni kell. Ennek ideje a kvantum-számítástechnika gyakorlatban való elterjedésétől függ; ez mihelyst az emberiség rendelkezésére áll, még ma is elképzelhetetlen szintű betekintést nyerhetünk az elkövetkező napok időjárásába. Olyan mikro-meteorológiai események előrejelzésére leszünk képesek, mint a különálló felhők vagy szélviharok kialakulása. Az előttünk álló pár évtizedben elérjük, hogy akár a hátsó kert vagy a házunk tetejének időjárása is 95 százalékos pontossággal megjósolhatóvá válik.

Ennek megjelenéséig pedig folyamatos fejlődést tapasztalhatunk ezen a téren. Többek között az olyan új műholdaknak, mint a Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) 16 vagy a Polar Satellite System (JPSS). A nagyobb mennyiségű és részletesebb megfigyelés több adatot is jelent, ami elengedhetetlenül szükséges az egyre kifinomultabb modellek pontossá válásához.

De hol van a mesterséges intelligencia?

Az élet számos területén segíti az emberiséget a gépi tanulás és az MI megjelenése, elterjedése, mégis, az időjárás-előrejelzésben mintha a vártnál kevesebb szerephez jutnának. Ennek oka, hogy egyszerűen nem áll rendelkezésünkre elegendő adat a múltból, aminek elemzésével kellően pontossá tehetnénk a gépi intelligenciát.

A legjobb információforrásnak a fejünk felett csupán néhány évtizede keringő műholdak számítanak. Ez pedig egyszerűen nem elegendő idő, hogy évszázados, évezredes folyamatokat modellezni tudjunk. Mindezek ellenére a tudósok nagy reményeket táplálnak a kognitív tanulási technikák alkalmazása iránt.

Óriási lehetőségek vannak a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás utófeldolgozásban és kalibrációs feladatokban való alkalmazásában. Ezeket az eszközöket a megfigyelési adatok minőség-ellenőrzésére, újraelemzésére és az előrejelzések finomítására tervezzük felhasználni” – villantotta fel a közeljövő lehetőségeit Tallapragada.

Hamarosan tehát senkinek nem lesz oka a meteorológusokat okolnia az utólag tévesnek bizonyuló prognózisokért.

Cimkék

Kapcsolatfelvétel

Hozzájárulok, hogy a Hewlett Packard Informatikai Kft., valamint a promóció szervező ügynöksége visszavonásig elektronikus vagy telekommunikációs úton megkeressenek, valamint további termékinformációt, marketing tartalmú megkeresést küldjenek a megadott e-mail címemre. Hozzájárulok, hogy a fent felsorolt társaságok adataimat közvetlen üzleti célból visszavonásig kezeljék, ennek keretében saját vagy üzleti partneri ajánlatot juttassanak el postai, illetve elektronikus (email) vagy telekommunikációs eszköz útján. Az adatokat a hatályos törvények alapján kezeljük, a megadott adatokat harmadik személynek nem adjuk át.

*Kérjük, hogy a csillaggal megjelölt mezőket mindenképp töltse ki. Köszönjük.