Google: Mit dem AI-Modell “Neural GCM” die langfristige Wettervorhersage revolutionieren
Trotz aller Fortschritte der Meteorologie sind Wettervorhersagen für fünf bis sieben Tage im Voraus oder darüber hinaus mit Vorsicht zu genießen. Nicht immer liegen sie richtig. Ein neues hybrides KI-Modell von Google soll das ändern und zukünftig auch Extremwetter frühzeitig ankündigen.
Klimamodellierung auf hohem Niveau
Google soll nun ein Meilenstein in der KI-Prognose für langfristige Wetter- und Klimavorhersagen gelungen sein, wie im Fachblatt Nature berichtet wird. Dmitrii Kochkov vom Google Research in Mountain View und weitere Wissenschaftler:innen vom MIT, der Uni Harvard und Deepmind haben das Modell Neural GCM (General Circulation Models) entwickelt. Dieses soll weitaus besser sein als herkömmliche Modelle. Auch bei der sogenannten Ensemblevorhersage und bei Klimarechnungen soll das Google-Modell ein hohes Niveau aufweisen.
Mängel bei vier der besten Wetter-KI-Systeme
Auf dem Markt gibt es noch weitere KI-Prognosealgorithmen, die jedoch alle noch mit gewissen Problemen zu kämpfen haben. In einer Studie der Andrew Charlton-Perez Universität wurden vier der bis dahin besten Wetter-KI-Systeme untersucht, darunter zwei Modelle des Chipherstellers Nvidia, eines vom Telekommunikationsunternehmen Huawei und ein weiteres von Google´s DeepMind. Das Ergebnis der Studie zeigt: Die Modelle waren zwar in der Lage, die großräumige Struktur Sturmtiefs Ciarán (auf Deutsch Emir) genau zu erfassen, hatten aber Herausforderungen bei der Vorhersage von Details für Wetterwarnungen. Zum Beispiel haben sie alle die Spitzenamplitude der mit dem Sturm verbundenen Winde unterschätzt.
Neural GCM will genauer sein
„Neural GCM“ könnte in der Lage sein, die Schwächen oder Mängel, die bei den vorherigen Modellen beobachtet wurden, zu überwinden, so die Studie von Kochkov und seinem Forschungsteam. Es soll die Häufigkeit und den Verlauf tropischer Wirbelstürme realistisch vorhersagen können. Durch festgelegte Meeresoberflächentemperaturen müsste es außerdem möglich sein, Klimatrends über viele Jahrzehnte genau zu verfolgen. Das Google-Modell soll durch maschinelles Lernen zu Wettervorhersagen von einem bis zehn Tagen in der Lage sein und bei mittelfristigen Wetterprognosen – bis zu 15 Tagen – mit dem „Ensemble-Vorhersagesystem des ECMWF (Europäisches Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen) mithalten können. Ist es erst mal trainiert, soll es schneller und billiger Ergebnisse liefern als die traditionellen Vorhersagemodelle ohne KI.
“KI ist notwendig, um unser Erdsystem zu verstehen”
Klimasimulationen mit “Neural GCM” sollen laut der Studie 100.000-mal weniger rechenintensiv als mit X-Shield sein, ein Modell, das ebenfalls von Google entwickelt wurde. Wenn sich KI-Prognosemodelle weiterhin so rapide verbessern, könnte es nicht mehr lange dauern, bis sie zum Standardwerkzeug der Wetterdienste werden. Geht man noch einen Schritt weiter und formuliert es wie der Forscher Dmitrii Kochkov, dann sind Systeme, die auf maschinellem Lernen beruhen wie das Hybrid-Modell von Google sogar notwendig, um unser Erdsystem zu verstehen und vorhersagen zu können.
