AI可提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性,助力農(nóng)民和可再生能源行業(yè)

AI正在被用于提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性，幫助農(nóng)民和可再生能源行業(yè)，并刺激一些兼并和收購活動(dòng)。

傳統(tǒng)的天氣預(yù)報(bào)模型基于從深空空間衛(wèi)星（如NOAA的深空氣候觀測站、氣象氣球、雷達(dá)系統(tǒng)，有時(shí)從基于物聯(lián)網(wǎng)的傳感器）收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測量。如今，AI 在天氣預(yù)報(bào)中找到了一個(gè)角色，利用機(jī)器學(xué)習(xí)在更小的時(shí)間內(nèi)處理更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，希望提高準(zhǔn)確性。

例如，根據(jù)《分析洞察》中的最新一項(xiàng)報(bào)道，NOAA 的數(shù)值天氣預(yù)報(bào) （NWP） 站點(diǎn)提供了一系列數(shù)據(jù)集供研究人員使用，從溫度和降水?dāng)?shù)據(jù)到波高。該網(wǎng)站提供從氣象衛(wèi)星、中繼站和無線電信號(hào)站中傳出的大量數(shù)據(jù)集，以幫助提供短期天氣預(yù)報(bào)或長期氣候預(yù)測。

除了機(jī)器學(xué)習(xí)，其他用于天氣預(yù)測的人工智能技術(shù)包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、組合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、背向傳播網(wǎng)絡(luò)、徑向基礎(chǔ)函數(shù)網(wǎng)絡(luò)、一般回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、多層感知器和模糊聚類。

IBM的天氣公司尋求改變天氣預(yù)報(bào)

天氣預(yù)報(bào)是大生意。IBM 在 2016 年收購了天氣公司及其所有屬性，包括一家weather.com。IBM 計(jì)劃利用天氣公司廣泛的天氣數(shù)據(jù)以及 IBM Watson 的高級(jí)認(rèn)知功能及其云平臺(tái)來改變天氣預(yù)報(bào)。

IBM去年年底宣布，IBM GRAF，全球高分辨率大氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，根據(jù)IBM的新聞稿，預(yù)測條件提前12小時(shí)與細(xì)節(jié)和頻率以前不可用。

當(dāng)前的全球天氣模型覆蓋 10-15 平方公里（6.2-9.3 英里），每 6-12 小時(shí)更新一次。相比之下，IBM GRAF 預(yù)測將降低至 3 公里（1.9 英里），并且每小時(shí)更新一次，IBM 表示。

氣象公司與美國國家大氣研究中心 （NCAR） 合作，根據(jù) NCAR 的下一代開源全球模型（跨尺度預(yù)測模型 （MPAS））創(chuàng)建 IBM GRAF。據(jù)說，這一模型使用最先進(jìn)的科學(xué)來預(yù)測全球范圍到雷暴水平的大氣。

新的 IBM GRAF 系統(tǒng)在基于 IBM POWER9 的超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，該超級(jí)計(jì)算機(jī)針對(duì) CPU 和 GPU（圖形處理單元）進(jìn)行了優(yōu)化。氣象公司和IBM公司與NCAR、懷俄明大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程系等公司一起，將 OpenACC 指令應(yīng)用于 MPAS，以利用 IBM 電力系統(tǒng) AC922 服務(wù)器上的 NVIDIA V100 Tensor 核心 GPU。

IBM 指出，這是世界上第一個(gè)在基于 GPU 的高性能計(jì)算架構(gòu)上運(yùn)行的全球天氣模型。希望讓客戶能夠做出更明智的、與天氣相關(guān)的決策。

谷歌預(yù)測工具嘗試預(yù)測雨提前六小時(shí)

谷歌已經(jīng)開發(fā)出一種天氣預(yù)報(bào)工具，利用人工智能技術(shù)在降雨前6小時(shí)做出準(zhǔn)確的降雨預(yù)測。該工具基于U-Net卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）（德國弗萊堡大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系生物醫(yī)學(xué)圖像分割開發(fā)），在編碼階段排列的數(shù)學(xué)運(yùn)算層序列。它從衛(wèi)星上拍攝輸入圖像，并在一系列步驟中將它們轉(zhuǎn)換為輸出圖像，從而產(chǎn)生更高的分辨率。

谷歌研究公司的高級(jí)軟件工程師Jason Hickey在他的團(tuán)隊(duì)的研究論文《來自雷達(dá)圖像的降水現(xiàn)在廣播的ML》中說，“如果計(jì)算預(yù)測需要6個(gè)小時(shí)，那么每天只能運(yùn)行3-4次，并且根據(jù)6小時(shí)以上的舊數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，這限制了我們對(duì)現(xiàn)在發(fā)生的事情的了解。據(jù)報(bào)道，谷歌的這個(gè)UNET提議的工具優(yōu)于替代品。

研究人員在結(jié)論中指出，”一個(gè)懸而未決的問題是，純機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法能否優(yōu)于傳統(tǒng)的數(shù)值方法，或者最終，最好的預(yù)測需要來自這兩種方法的組合。

氣候公司是拜耳的子公司（前身是孟山都分公司，2018年被拜耳收購），利用衛(wèi)星圖像和超本地天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)。該公司的 FieldView 數(shù)字農(nóng)業(yè)平臺(tái)旨在為農(nóng)民提供先進(jìn)的連接和輕松獲取機(jī)器生成的農(nóng)藝數(shù)據(jù)。

該公司最近與德國農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商CLAAS達(dá)成協(xié)議，允許CLAAS遠(yuǎn)程信息處理的客戶訪問 FieldView內(nèi)機(jī)器生成的天氣數(shù)據(jù)。

“幾十年來，農(nóng)民們一直在從他們的農(nóng)業(yè)設(shè)備收集數(shù)據(jù)。氣候公司首席執(zhí)行官邁克斯特恩（Mike Stern）在一份新聞稿中表示：”天氣數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、作物性能數(shù)據(jù)也是如此。“當(dāng)這些數(shù)據(jù)集能夠與我們正在開發(fā)的高級(jí) AI 工具相結(jié)合，幫助提高盈利能力并降低其農(nóng)場的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，這些數(shù)據(jù)集對(duì)我們的客戶就更加有價(jià)值了。

可再生能源產(chǎn)業(yè)投資人工智能天氣創(chuàng)業(yè)

天氣預(yù)報(bào)在可再生能源業(yè)務(wù)中也被證明是有價(jià)值的。印度最大的可再生能源公司雷新電力（ReNew Power）最近收購了印度的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)初創(chuàng)公司”氣候連接“，這一趨勢就是明證。

ReNew Power 計(jì)劃將氣候連接作為一家獨(dú)立子公司運(yùn)營，繼續(xù)開發(fā)軟件及其業(yè)務(wù)?！笨稍偕茉葱袠I(yè)的第一波增長來自當(dāng)?shù)赜行钨Y產(chǎn)的增長，“ReNew Power現(xiàn)任董事長兼董事總經(jīng)理Sumant Sinha表示?！毕乱徊ɡ顺睂碜詳?shù)字產(chǎn)品的開發(fā)，幫助優(yōu)化從發(fā)電機(jī)到配電公司到客戶的電源流。

氣候連接首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Nitin Tanwar 表示：“我們相信，公司對(duì) ReNew Power 的收購將幫助我們?yōu)楝F(xiàn)有配電實(shí)用程序和 IPP 客戶創(chuàng)造長期價(jià)值，并為我們下一步的旅程提供急需的規(guī)模。
責(zé)任編輯：YYX