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324央廣網(wǎng)南京4月23日消息 4月22日，由南京信息工程大學(xué)、國家氣候中心、阿里達(dá)摩院等聯(lián)合舉辦AI氣候預(yù)測大賽。主辦方介紹，該次大賽產(chǎn)出多個突破性成果，來自全球13支隊伍取得比《Nature》模型更優(yōu)的性能，AI預(yù)測顯示，未來2年全球氣候平穩(wěn)，厄爾尼諾等反常氣候現(xiàn)象出現(xiàn)概率較低，這意味著，根據(jù)模型預(yù)測，今年夏季長江流域出現(xiàn)洪澇災(zāi)害幾率較低，此外，今年全國可能還將迎來一個暖冬。
厄爾尼諾-拉尼娜現(xiàn)象是地球上最強(qiáng)、最顯著的年際氣候信號，經(jīng)常導(dǎo)致洪澇、干旱、高溫、雪災(zāi)等極端災(zāi)害的發(fā)生，準(zhǔn)確預(yù)測成為防范的關(guān)鍵。過去兩年，業(yè)界開始從傳統(tǒng)動力系統(tǒng)預(yù)測逐步轉(zhuǎn)向探索AI算法預(yù)測。2019年，南京信息工程大學(xué)羅京佳教授等發(fā)布在《Nature》的論文提出了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）模型，將厄爾尼諾 ENSO的預(yù)測時效從不到一年提前到一年半，并取得80%左右的準(zhǔn)確率；其對半年以上的Nino3.4指數(shù)預(yù)測，比國際最優(yōu)秀的動力預(yù)測系統(tǒng)更好。
本次AI氣候預(yù)測大賽再進(jìn)一步，探索對厄爾尼諾現(xiàn)象進(jìn)行長達(dá)2年的年際預(yù)測，挖掘AI新算法。大賽共吸引到海內(nèi)外2849支隊伍參賽，其中13支隊伍研發(fā)的AI算法模型成績超越了《Nature》論文模型的39.2分，意味著比原模型取得更長周期、精準(zhǔn)度更高的厄爾尼諾預(yù)測結(jié)果。
西安交通大學(xué)桑維光帶領(lǐng)的隊伍奪冠。他們采用了一種全新的分離時空提取模型，交替使用CNN和TCN方法提取時空特征，更有效地降低參數(shù)量和過擬合風(fēng)險。桑維光告訴記者：“要對ENSO進(jìn)行2年的預(yù)測難度很大。我們采取的新方法，在不同數(shù)據(jù)集表現(xiàn)都位列前三，魯棒性更好?！?/span>
參賽團(tuán)隊研發(fā)的AI也對未來兩年全球氣候進(jìn)行了預(yù)測。結(jié)果顯示，未來2年NINO 3.4指數(shù)波動小（未出現(xiàn)連續(xù)5個月以上超出閾值0.5℃的情況），因此大概率不會出現(xiàn)厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象，全球或?qū)⒂瓉黼y得的2年氣候平穩(wěn)期，這也預(yù)示著今年夏季長江流域出現(xiàn)洪澇災(zāi)害幾率低，全國還將迎來一個暖冬。
國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者、中科院院士曾慶存現(xiàn)場指出，人工智能與大氣科學(xué)的結(jié)合大有可為，希望未來研究人員能把大氣科學(xué)規(guī)律和方法更好地與AI結(jié)合，要敢于為世人、為世界之先，創(chuàng)造出最好的人工智能。
中科院院士王會軍表示，近年因全球氣候異常帶來的災(zāi)害頻發(fā)，要求科研人員必須從新技術(shù)、新角度尋求突破。人工智能正給氣象科學(xué)帶來新機(jī)遇，特別是在對全球和區(qū)域氣象數(shù)據(jù)的獲取和使用、極端氣候和災(zāi)害的預(yù)測預(yù)報兩方面，應(yīng)用前景非常廣闊。
國家海洋環(huán)境預(yù)報中心副主任凌鐵軍表示：“在海洋預(yù)報與預(yù)測領(lǐng)域，仍然有很多科學(xué)與理論問題尚未完全解決，AI正是解決這些問題的重要手段?！睋?jù)介紹，大賽涌現(xiàn)的AI新算法，將用于國家氣候中心、國家海洋環(huán)境預(yù)報中心等機(jī)構(gòu)，為未來極端天氣提供預(yù)警信息。
世界氣象組織（WMO）秘書長佩蒂瑞·塔拉斯祝賀大賽的舉辦，他表示，人工智能已成為地球預(yù)警系統(tǒng)和多災(zāi)害預(yù)警服務(wù)的基本方法，其創(chuàng)新及應(yīng)用是WMO及成員實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、解決未來科學(xué)問題的最重要領(lǐng)域之一。
2020年杭州云棲大會上，阿里達(dá)摩院發(fā)布天、空、地多源數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析平臺AI Earth，該平臺可實現(xiàn)短臨天氣預(yù)測能力，預(yù)測3小時內(nèi)1公里網(wǎng)格空間的降水信息。達(dá)摩院視覺智能實驗室負(fù)責(zé)人徐盈輝表示，未來將進(jìn)一步利用AI技術(shù)探索中長期氣象預(yù)報。
