Чим MetNet краща за NOAA ?
Корпорація Google представила нейронну мережу MetNet, яка може прогнозувати погоду на вісім годин вперед. У компанії стверджують, що алгоритм може передбачити опади з точністю до одного кілометра на місцевості і до двох хвилин за часом.
Нова нейронна мережа перевершує модель, яку використовує Національне управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA). Їх алгоритми також прогнозують на сім-вісім годин вперед, проте менш точні, а також витрачають в десятки разів більше часу.
Вхідні дані в мережу надходять автоматично від радіолокаційних станцій і супутникових мереж без необхідності перевірки людиною. Система отримує дані про наявність і склад хмар над поверхнею Землі, а також про швидкість їх руху. На виході MetNet показує розподіл ймовірностей, який використовується для визначення найбільш ймовірних рівнів опадів в різних регіонах США. Модель розраховує прогноз погоди для квадратів 64 на 64 кілометри з дозволом в один кілометр. При цьому для кожної ділянки нейромережі необхідні дані з сусідніх квадратів. Так, якщо припустити, що хмари рухаються зі швидкістю 60 км / год, то за вісім годин вони пройдуть в один бік 480 кілометрів. Тому нейромережа використовує для прогнозування кожного з квадратів дані з ділянки 1024 на 1024 кілометри, в центрі якого і буде необхідна територія. В результаті ж мережу на виході оцінює ймовірність опадів на кожному квадратному кілометрі США.
За словами представників Google, MetNet порівнювали з моделлю NOAA і базовою моделлю прогнозування погоди методом оптичного потоку, яка дозволяє передбачати опади лише на дві години вперед. Нова нейромережа оптимізована для паралельних множинних обчислень на більш дрібних ділянках поверхні планети, а також добре підходить для роботи на спеціальному обладнанні - наприклад, на тензорному процесорі Google. Це дозволяє істотно скоротити час розрахунку до декількох секунд, в той час як модель NOAA передбачає погоду на окремо взятих ділянках протягом години. Крім того, через стохастичну природу атмосфери Землі, зі збільшенням часу прогнозування росте і ймовірність помилки. Тому MetNet буде більш ефективна, ніж модель NOAA - на відміну від неї, нейромережа Google показує розподіл ймовірностей, а не єдине потенційне значення опадів.