Google DeepMind zveřejnil model umělé inteligence WeatherNext Cyclones. Ten dokáže odhadnout dráhu tropické cyklony, její sílu i strukturu větru v průměru o celý den dřív než dosavadní špičkové předpovědní systémy. Třídenní předpověď nového modelu je podle autorů stejně dobrá jako to, co starší modely zvládaly jen na dva dny dopředu. V meteorologii, kde se pokrok měří na hodiny, jde o posun, který by jinak trval asi deset let.
Nevypočitatelnost cyklonů
Tropické cyklony, tedy hurikány a tajfuny, patří k nejničivějším jevům na planetě. Za posledních padesát let si vyžádaly více než 700 tisíc životů a způsobily škody přesahující bilion dolarů. Meteorologové proto dlouho pracovali se dvěma sadami nástrojů. Globální modely dobře zachytí, kudy bouře popluje, protože jí velké atmosférické proudy určují směr. Sílu ve středu bouře ale řídí jemná fyzika kolem oka, a na to se používaly specializované místní modely. Spojit obojí do jednoho systému se nikomu nepodařilo.
Právě to zkusil tým Ferrana Aleta z Google DeepMind. Model trénovali společně s americkým Národním hurikánovým centrem, institutem CIRA pro výzkum atmosféry a britskou Met Office. Učili ho na téměř dvaceti terabajtech globálních atmosférických dat, ke kterým přidali archiv IBTrACS se záznamy o bezmála pěti tisících historických cyklonech. Dat o cyklonách je málo, dat o počasí obrovské množství, takže model musel zvládnout obojí najednou.
Hurikán Melissa a zkouška naostro
Předpovědi běžely naživo na webu Weather Lab už od června 2025, takže se model dostal do skutečné hurikánové sezóny. Ostrou zkoušku přinesl konec října, kdy se v Karibiku formovala Melissa.
Když ji poprvé zaznamenali jako slabou tropickou tlakovou níži, běžné modely nebyly jednotné. Část z nich čekala slabý systém nad Haiti, jiné naznačovaly, že bouře zesílí směrem k Jamajce. WeatherNext pět dní před dopadem dával osmdesátiprocentní pravděpodobnost tomu, že Melissa zasáhne Jamajku jako hurikán páté kategorie. Ne Haiti, ne oslabený systém, ale jako úplný vrchol stupnice.
Národní hurikánové centrum na základě těchto výstupů udělalo něco, co nikdy předtím: předpovědělo, že bouře se silou větru odpovídající první kategorii vyroste až na pátou. Melissa udeřila na Jamajku 28. října skutečně jako hurikán páté kategorie. Záchranné týmy tak měly dny navíc na rozvoz materiálu a organizaci evakuací.
Tomu ostrému nasazení předcházely testy na historických datech a jejich výsledky vzbudily spíš nedůvěru než jistotu. Kate Musgrave z institutu CIRA přiznává, že tak dobrým číslům nikdo nevěřil a čekali, že se v reálném provozu nepotvrdí. Když se model dostal do rukou meteorologů, čísla vydržela a všechny to zaskočilo.
Tisíc verzí jedné bouře
Model nepracuje s jedinou předpovědí. Místo jednoho nejpravděpodobnějšího scénáře pouští celý škálu možných vývojů, což je způsob, jak podchytit motýlí efekt, kdy se drobná odchylka na začátku po několika dnech promění v úplně jinou bouři. Loni model počítal padesát scénářů pro každou cyklonu. Letos jich generuje tisíc. Podle Musgrave si takový počet výpočtů s dostupným výkonem u klasických numerických modelů dovolit nemohou.
Rychlost je přitom až překvapivá. Kompletní patnáctidenní předpověď dráhy, síly a struktury větru vznikne za necelou minutu na jediném čipu TPU od Googlu.
Záhada, kterou sami autoři nerozluštili
Nejzajímavější část výsledků se týká toho, jak podrobná data model vlastně dostává. Atmosféru vidí přes síť bodů vzdálených od sebe kolem osmadvaceti kilometrů. Jedno takové okénko tedy pokryje třeba celou Prahu i s okolím. Oblastní modely, které se snaží spočítat sílu bouře, potřebují mnohem hustší síť, aby jim mezi body neproklouzlo samotné oko hurikánu. Podle dosavadních představ by z tak rozmazaného obrazu prostě nešlo poznat, jak silná bouře nakonec bude.
Přesto to funguje. Autoři práce přímo píšou, že hrubá atmosférická data nesou o intenzitě bouře víc informací, než se dosud myslelo, a že proč metoda při takovém rozlišení funguje tak dobře, zůstává otevřenou otázkou. Neznamená to, že by fyzika oka bouře, terén nebo pobřežní geometrie přestaly hrát roli, spíš to ukazuje, že model trénovaný přímo na vlastnostech bouří umí užitečné informace vyčíst z poskytnutého kontextu
Meteorologové zůstávají opatrní
Mike Brennan, ředitel amerického Národního hurikánového centra, mluví o novém modelu jako o dobrém přírůstku do výbavy, ale jen o jednom z mnoha nástrojů. Připomíná, že nic nezaručuje, aby model, který se osvědčil loni nebo na jedné konkrétní bouři, byl nejlepší i pro další sezónu. Oficiální výstrahy navíc dál vydávají státní a místní meteorologické služby, na tom se nic nemění.
Lidi z rozhodování nikdo vyřadit nechce. Hurikán podle Brennana není jen předpověď dráhy a síly. Někdo musí čísla přeložit do konkrétních dopadů, protože zabíjejí právě ty. A i pár hodin navíc podle něj dokáže rozhodnout.
Zdroje: egamers.io, ndtv.com a wired.com
