预测未来？Google 用 AI 模型做到“近乎即时”的天气预报

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对人类来说，时间一直是最大的敌人，超越时间一直是人类的梦想，“预测未来”就是人类想超越时间的方式之一。

天气预报就是生活中最常见的“预测未来”，但就像刚才说的，预测天气同样也是非常困难的事。现在看来，AI 或许是能大大增强天气预报功能性的工具。

Google 最近在官方部落格分享新的研究，声称 Google 做到“近乎即时”的天气预报。

不过这项工作还处于早期阶段，目前也尚未整合到任何商业系统，但早期研究结果还是显示有很大的希望。这篇并未经过专家评论的论文表示，Google 研究人员描述了如何透过仅花数分钟计算，以 1 公里范围提前 6 小时达到准确的降雨预测。

（Source：Google，以下同）

数分钟的计算时间比起目前有巨大的提升，按照现有技术可能需要数小时计算才能生成预测，尽管用了更长时间生成更复杂的数据。

研究人员表示，快速预测有极大的实际意义，这将有效适应气候变化，特别是极端天气状况下，快速预测会是非常重要的工具。短期预测对避免某些危机有很高的重要性，合适运用就能有效避免生命和财产损失。

Google 的预测最大优势就是速度，然而这样的速度是怎么来的？研究人员比较了自家预测与目前两种主流预测法：光流法（透过观察云的现象运动）及模拟法（创建物理天气系统模拟）。

这些传统方法面临的问题在于计算量极庞大，尤其模拟法需要计算大量物理效果。像美国联邦机构为天气预报的模拟，每天需要处理不同气象站多达 100TB 的数据量，且要花费数小时用昂贵的超级电脑模拟。按照一次计算 6 小时，一天顶多也只能计算 3~4 次。

相比 Google 的方法只需数分钟，因为不是尝试复杂的天气建模，而是计算预测简单的雷达数据。研究人员使用美国地区海洋和大气管理局（NOAA）2017~2019 年在美国附近收集的历史雷达数据来训练 AI 模型。

研究人员表示，他们的方法与使用相同数据的现有 3 种方法一样好，甚至还更好，但是该 AI 模型在预测 6 小时以上的远期预测时，表现就不如人意了。目前看来这是机器学习在天气预报的最佳选择：快速短期预测，而较长时间的预测交给功能更强大的模型，像 NOAA 可做 10 天的天气预报。

虽说目前还没有看到 AI 在天气预报的实际应用，但已有很多公司在工作，包括 IBM 和孟山都（Monsanto）等大众熟悉的公司。就像 Google 研究人员所说，随着人类和气候相互影响更深，这种预测技术未来会越来越重要。

（本文由 爱范儿 授权转载；首图来源：Flickr/Beth Scupham CC BY 2.0）

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