Cientistas questionam: os modelos de IA produzem melhores previsões meteorológicas do que os modelos baseados na física?
Um novo estudo da Universidade de Reading mostra que a inteligência artificial (IA) pode prever com rapidez e exatidão a trajetória e a intensidade das grandes tempestades. Saiba mais aqui!
A investigação, baseada numa análise da tempestade Ciaran de novembro de 2023, sugere que as previsões meteorológicas que utilizam a IA podem produzir previsões com uma precisão semelhante à das previsões tradicionais, de forma mais rápida, mais barata e com menos utilização de poder computacional.
Professor Andrew Charlton-Perez, principal autor do estudo.
Perez afirma ainda que é possível aprendermos muito sobre as previsões meteorológicas com IA testando-as em eventos extremos como a tempestade Ciarán. Podemos ainda identificar os seus pontos fortes e fracos e orientar o desenvolvimento de uma tecnologia de previsão de IA ainda melhor para ajudar a proteger pessoas e bens. Este é um momento emocionante e importante para a previsão meteorológica.
Promessas e armadilhas
Para compreender a eficácia dos modelos meteorológicos baseados em IA, os cientistas da Universidade de Reading compararam as previsões baseadas em IA e em física da tempestade Ciarán - uma tempestade de vento mortal que atingiu o norte e o centro da Europa em novembro de 2023 e que causou 16 mortos no norte da Europa e deixou mais de um milhão de casas sem eletricidade em França.
Os investigadores utilizaram quatro modelos de IA e compararam os seus resultados com os modelos tradicionais baseados na física. Os modelos de IA, desenvolvidos por gigantes da tecnologia como a Google, a Nvidia e a Huawei, conseguiram prever a rápida intensificação e o rasto da tempestade com 48 horas de antecedência.
Em grande medida, as previsões desta tempestade eram “indistinguíveis” do desempenho dos modelos de previsão convencionais, afirmaram os investigadores. Os modelos de IA também captaram com precisão as condições atmosféricas em grande escala que alimentaram o desenvolvimento explosivo do Ciarán, como a sua posição em relação à corrente de jato - um corredor estreito de ventos fortes de alto nível.
No entanto, a tecnologia de aprendizagem automática subestimou os ventos prejudiciais da tempestade. Os quatro sistemas de IA subestimaram as velocidades máximas do vento do Ciarán, que na realidade atingiu velocidades de até 200 km/h em Pointe du Raz, na Bretanha.
Os autores conseguiram mostrar que esta subestimação estava ligada a algumas das características da tempestade, incluindo os contrastes de temperatura perto do seu centro, que não foram bem previstos pelos sistemas de IA.
Para melhor proteger as pessoas de condições meteorológicas extremas como a tempestade Ciarán, os investigadores afirmam que é necessária uma investigação mais aprofundada sobre a utilização da IA na previsão meteorológica.
O desenvolvimento de modelos de aprendizagem automática poderá significar que, num futuro próximo, a inteligência artificial será utilizada por rotina na previsão meteorológica, poupando tempo e dinheiro aos meteorologistas.
Referência da notícia:
Charlton-Perez, A.J., Dacre, H.F., Driscoll, S. et al. Do AI models produce better weather forecasts than physics-based models? A quantitative evaluation case study of Storm Ciarán. npj climate and atmospheric science (2024).