MIAMI – Het Atlantische orkaanseizoen, dat zondag officieel ten einde loopt, voldeed aan de voorspelling dat het een actief jaar zou worden.
Er waren dertien stormen met een naam en drie orkanen van categorie 5. Maar voor het eerst in tien jaar is een orkaan niet aan land gekomen in de VS
De meest verwoestende orkaan van het seizoen, Melissa, was een van de sterkste Atlantische stormen ooit. Het sloeg Jamaica met windsnelheden van 300 km per uur, verwoestte gemeenschappen en doodde tientallen mensen.
Een week voordat de orkaan aan land kwam, waren de voorspellingsmodellen het echter oneens over waar de orkaan naartoe zou gaan. Eén model dat het bij het rechte eind had (het nauwkeurig voorspellen van Melissa’s pad en de intensiteit van categorie 5) was een nieuw model: het op DeepMind AI gebaseerde orkaanmodel van Google.
Laden…
James Franklin, voormalig afdelingshoofd van het National Hurricane Center, analyseerde hoe de voorspellingsmodellen dit jaar presteerden en zegt dat DeepMind van Google ze allemaal overtrof. “Het model presteerde heel erg goed, wat erg indrukwekkend was”, zegt hij. “Het was de beste begeleiding die we dit jaar hebben gezien.”
Kunstmatige intelligentie wordt al geruime tijd gebruikt in weersvoorspellingsmodellen. Google’s DeepMind markeert echter een belangrijke stap voorwaarts, een stap die suggereert dat AI binnenkort de op fysica gebaseerde modellen kan inhalen waar meteorologen al lang op vertrouwen.
Modellen zoals het Global Forecast System – de GFS – ontwikkeld door NOAA, zijn gebaseerd op vergelijkingen die berekenen hoe wind, vocht en hitte zich in de atmosfeer verplaatsen. De modellen gebruiken deze vergelijkingen om te voorspellen wat er in de atmosfeer kan gebeuren, inclusief het spoor en de intensiteit van orkanen.
AI-modellen zoals Google’s DeepMind weten daarentegen niets van natuurkunde, maar richten zich in plaats daarvan op de geschiedenis. “Ze zijn ontwikkeld om terug te gaan en naar historische gegevens te kijken en patronen en relaties over wat er in het verleden is gebeurd op heel subtiele manieren te ontdekken die iemand niet zelf zou kunnen achterhalen”, zegt Franklin.
Om hun orkaanmodel te ontwikkelen, hebben ingenieurs bij Google nauw samengewerkt met wetenschappers van het National Hurricane Center en het Cooperative Institute for Research in the Atmosphere van Colorado State University. Kate Musgrave, onderzoekswetenschapper bij CIRA, analyseert de prestaties van op AI gebaseerde modellen, waaronder die van Google.
Ze zegt dat AI-modellen het in het verleden goed deden met één onderdeel van een orkaanvoorspelling: het volgen van het pad van een storm. “Omdat dat wordt bepaald door grootschalige invloeden in de atmosfeer. De intensiteit, hoe sterk een storm zal zijn, wordt echter niet goed weergegeven in de AI-modellen.” Maar het Google-model deed het heel goed bij het voorspellen van de intensiteit, zegt ze, omdat het historische gegevens toevoegde die gedetailleerd beschrijven hoe eerdere orkanen zich ontwikkelden.
Musgrave gelooft dat AI-modellering de toekomst kan zijn, niet alleen voor orkanen, maar ook voor het voorspellen van andere weersverschijnselen, van tornado’s tot koudegolf.
Wat orkanen betreft, gelooft zij dat meteorologen, naarmate de AI-modellen zich ontwikkelen, eerder dan ooit tevoren sporen en intensiteit zullen kunnen voorspellen, een cruciale verbetering. Ze zegt: “Naarmate de kustlijnen steeds dichter bevolkt raken, hebben we steeds meer tijd nodig om mensen uit de weg te ruimen. Voorspellingen die verder en verder in de toekomst liggen, worden dus steeds belangrijker.”
Het National Hurricane Center heeft het nieuwe Google DeepMind-model omarmd en ernaar verwezen in veel van zijn voorspellingsdiscussies, vooral toen het de orkaan Melissa volgde.
Wallace Hogsett, een wetenschapsfunctionaris bij het National Hurricane Center, zegt: “Ik denk dat het op dit moment duidelijk is dat AI in de toekomst een onderdeel zal zijn van het orkaanvoorspellingsproces.” Aanvullende AI-modellen zijn in ontwikkeling door NOAA en het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. Hij zegt: “Ik verwacht dat dit tempo van innovatie zich zal handhaven.”
Maar voor voorspellers die gewend zijn gegevens te zien over wind, druk, vochtigheid en temperatuur van het zeeoppervlak en hoe deze worden geïnterpreteerd door op fysica gebaseerde modellen, zegt voormalig NHC-voorspeller Franklin dat vertrouwen op AI verontrustend kan zijn.
“AI-modellen zijn voor een voorspeller zoiets als een zwarte doos”, zegt hij. “Er gaat veel data binnen. Je krijgt een voorspelling die eruit komt. Maar je weet eigenlijk niet hoe die tot stand is gekomen.”
Hoewel AI-modellen steeds belangrijker zullen worden, verwachten Franklin en Musgrave niet dat ze de al lang bestaande op natuurkunde gebaseerde modellen of het oordeel van ervaren voorspellers zullen vervangen.
