Η πρόβλεψη του καιρού αποτελεί ένα από τα δυσκολότερα προβλήματα της σύγχρονης εποχής. Η συμπεριφορά της ατμόσφαιρας, καθώς και οι μυριάδες παράγοντες που την επηρεάζουν, συνθέτουν ένα χαοτικό και ιδιαίτερα πολύπλοκο σύστημα, το οποίο είναι πρακτικά αδύνατο να καταγραφεί και να μοντελοποιηθεί. Οι προβλέψεις βασίζονται σε στατιστική ανάλυση καθώς και στην σύγκριση με καταγεγραμμένες συμπεριφορές του παρελθόντος, σε συνδυασμό με μοντέλα συμπεριφοράς της ατμόσφαιρας. Καθώς οι τεχνολογίες βελτιώνονται, όμως, τα διαθέσιμα δεδομένα από δορυφόρους και επίγειους σταθμούς έχουν πολλαπλασιαστεί, κάτι που μπορεί να βελτιώσει τις προβλέψεις αν κάποιος έχει τη δυνατότητα να αναλύσει όλα αυτά τα terabytes δεδομένων και να τα εντάξει στα μοντέλα του.
Το πρόβλημα φαίνεται δυσεπίλυτο, όμως όσοι παρακολουθούν τα άρθρα μας για την τεχνητή νοημοσύνη θα έχουν αναγνωρίσει το ότι αυτού του είδους τα προβλήματα ταιριάζουν γάντι στα σύγχρονα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης. Αυτό αναγνώρισαν και πολλοί ερευνητές, και ήδη έχουμε αντίστοιχες προσπάθειες από όλες τις μεγάλες εταιρείες που ασχολούνται με συστήματα AI, όπως την Google DeepMind με το μοντέλο GraphCast, αλλά και την Nvidia με το FourCastNet. Τώρα όμως, η Microsoft έρχεται να παρουσιάσει το δικό της σύστημα, το οποίο ονομάζει Aurora!
Η Aurora είναι ένα μεγάλης κλίμακας θεμελιακό μοντέλο της ατμόσφαιρας (large-scale foundational model), το οποίο (ως σύστημα τεχνητής νοημοσύνης) έχει εκπαιδευτεί σε πάνω από ένα εκατομμύριο ώρες καιρικών και κλιματικών δεδομένων. Είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει δεδομένα πολλών ειδών, όπως ταχύτητα ανέμου, ατμοσφαιρική πίεση, θερμοκρασία, ακόμη και συγκέντρωση αερίων θερμοκηπίου. Η χρήση θεμελιακών μοντέλων έχει πλεονεκτήματα τα οποία ταιριάζουν καλά στο πρόβλημα της ατμοσφαιρικής πρόβλεψης, μεταξύ άλλων την εκπαίδευση με περιορισμένα δεδομένα, ετερογενείς μεταβλητές, αλλά και ακραία γεγονότα. Θα μπορούσε να πει κανείς πως η Aurora έχει αναπτύξει μια συνολική “κατανόηση” των δυναμικών της ατμόσφαιρας, κάτι που της επιτρέπει να παράγει πολύ καλές προβλέψεις, ακόμη και σε περιοχές για τις οποίες τα δεδομένα είναι λίγα, ή και για συνθήκες ακραίων φαινομένων. Όπως αναφέρουν οι ερευνητές πίσω από την Aurora, το σύστημα μπορεί να ανακαλύψει μοτίβα στο χάος των δεδομένων, τα οποία θα περνούσαν απαρατήρητα, και τα οποία οδηγούν σε προβλέψιμα αποτελέσματα.
Παράλληλα, η Aurora είναι σε θέση να προβλέψει, εκτός του καιρού, και επίπεδα ατμοσφαιρικής μόλυνσης για οποιαδήποτε αστική περιοχή του πλανήτη, και μάλιστα να το κάνει γρήγορα, ώστε οι τοπικές αρχές να είναι σε θέση να εκδώσουν προειδοποιήσεις.
Η ερευνητική ομάδα της Aurora αναφέρει πως το σύστημά τους παράγει προβλέψεις παρόμοιας ακρίβειας με τα σημερινά συστήματα πρόβλεψης, με μόνη διαφορά το ότι αυτά τα συστήματα απαιτούν υπερυπολογιστές για να τρέξουν! Παράλληλα, αναφέρουν πως απαιτούνται περισσότερες δοκιμές για να επιβεβαιωθεί η ακρίβεια του συστήματος.
Η Aurora είναι σε θέση να δώσει πρόβλεψη καιρού 10 ημερών αλλά και πρόβλεψη ατμοσφαιρικής μόλυνσης 5 ημερών, μόλις σε ένα λεπτό! Οι επιδόσεις αυτές ξεπερνούν κατά πολύ τα καλύτερα κλασσικά μοντέλα πρόβλεψης, αλλά ακόμη και εξειδικευμένα μοντέλα deep learning. Η προσέγγιση της Microsoft μπορεί να φέρει μια μικρή επανάσταση στην πρόβλεψη του καιρού, καθώς και να μειώσει τις απαιτήσεις σε υπολογιστικούς πόρους και ενέργεια, αλλά πιθανώς και να αυξήσει την ακρίβεια των προβλέψεων σε μεγαλύτερο βάθος χρόνου.