Добавить новость
ru24.net
News in English
Ноябрь
2023

Fighting extreme weather with extreme computing power

0

Artificial intelligence, which can already generate texts and mimic human speech, might also help the world prepare for the worsening effects of climate change.

By  Tom Cassauwers

In late October, climate change suddenly felt very real in northern Italy. A severe storm brought heavy rainfall to the region, causing Lake Como and the Seveso River to burst their banks. The flooding hit towns and cities including Milan in the latest stark reminder of the area’s vulnerability to extreme weather.

At the Polytechnic University of Milan, Professor Andrea Castelletti is studying the behaviour of water and landscapes. An expert in natural-resources management, he thinks artificial intelligence (AI) may offer much-needed answers as global warming triggers increasingly destructive – and more frequent – storms, floods, heatwaves and droughts.

Potential ally

The October floods in Italy came on the heels of extreme drought in the country only months earlier. Areas of Greece, including the central-eastern port city of Volos, faced a similar one-two punch, with scorching temperatures sparking large wildfires in July and freak storms destroying farmland, livestock, homes, roads, vehicles and other property in September.

‘We’re dramatically facing the accelerated effects of climate change,’ said Castelletti. ‘We need to better mitigate and prepare for these events. AI might help with that.’

AI has grabbed headlines so far for its ever-improving ability to generate text, personalise services and even create art.

But the technology might also be harnessed for the more pressing case of fighting climate change, which is making extreme weather not only more common but also harder to predict. So can AI help with forecasting and could it have predicted the Como flooding?

Extreme weather will feature at this year’s United Nations climate change summit in Dubai, the United Arab Emirates. Known as COP28, the conference will start on 30 November and is due to run until 12 December.

As it seeks to combat global warming, the UN has said people worldwide need adequate warnings of extreme events in order to prepare for them. This is a key objective in a five-year UN plan to improve early-warning systems.

That’s where AI may have a role to play.

Clearer forecasts

Castelletti believes AI could be the ingredient that improves current climate and weather models. Today’s models take large amounts of data and feed them into mathematical formulas to make predictions.

For all their number-crunching power, he said the models could be more accurate.

‘They still have weaknesses,’ Castelletti said. ‘AI might solve those.’

Castelletti is leading a research project that received EU funding to combine AI and Europe’s Copernicus satellite network to improve climate forecasting. Called CLINT, the four-year project runs through June 2025.

Researchers from Belgium, France, Italy, Germany, Greece, the Netherlands, Spain, Sweden and the UK are working to determine how AI can add to knowledge about extreme weather.

‘Existing climate models aren’t very good for certain extreme weather events,’ said Professor Dim Coumou, a climatology expert at the University of Amsterdam in the Netherlands. ‘Heatwaves in Europe are, for example, increasing much faster in the real world compared to what the models tell us should happen.’

Coming soon?

The reasons might be changes in the high-altitude air currents – jet streams – that can influence all kinds of weather phenomena, including heatwaves, hurricanes and droughts.

With AI, researchers hope they can better understand the causes of such events and eventually predict them more accurately.

That would mean, for example, more reliable and timely alerts to southern Europeans about dangerously hot summers. It would also serve other parts of the world such as Africa facing increasingly disruptive weather.

In Libya in September, a cyclone brought heavy rains that caused flooding, the collapse of two dams and the deaths of more than 4 000 people in eastern coastal areas including the city of Derna.

‘It’s important to forecast extremes so we can have early warnings,’ Coumou said.

He said that AI would probably be widely introduced into climate models within the next five years.

Castelletti said the trend has already begun, with the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts running a series of machine-learning models.

‘I expect we will see an exponential growth in the integration of AI and climate models,’ he said.

Reality check

In current climate modelling, human researchers make formulas in a bid to forecast weather.

By contrast, AI systems take massive amounts of weather data to build a prediction model that autonomously tweaks itself over and over until getting as close to reality as possible.

Coumou leads an EU-funded research project running in parallel with CLINT and, like it, trying to harness AI to improve predictions of extreme weather. Called XAIDA, his four-year initiative runs through August 2025 and involves partners in France, Germany, Spain, Switzerland and the UK.

In contrast to CLINT, the XAIDA team is focusing also on the underlying causes of extreme weather.

Coumou’s main research interest is how global warming is affecting both the number and intensity of extreme weather events.

In addition to his work at the University of Amsterdam’s Institute for Environmental Studies, he works with the Royal Netherlands Meteorological Institute and coordinates a special research group called climateextremes.eu that also involves the Potsdam Institute for Climate Impact Research in Germany.

‘It’s about understanding the role of climate change in events ranging from heat waves to droughts and extreme rainfall,’ said Coumou. ‘We want to know the driving factors.’

Inside look

But to make use of AI, the researchers are grappling with its enormous complexity.

Popular AI systems work by putting data through a vast network of “parameters” – values that algorithms change as they learn. The latest AI model, GPT4, was released earlier this year and has 1.76 trillion parameters.

To explain the outcome, researchers first must figure out what the most important parameters were.

‘AI is very powerful, but it’s a challenge to interpret the results,’ said Coumou.

He and his colleagues are prying open the AI system in an effort to understand which parameters – based on weather information in their case – have a key influence on the result.

Hungry machines

Another obstacle that the researchers face stems from AI’s hunger for data. In sum, AI needs a lot of the stuff to work well.

While the world has plenty of weather-related information, sometimes stretching back centuries, it has a dearth of data on the more recent phenomenon of extreme climate events.

‘Extreme events are, by definition, rare,’ said Castelletti. ‘So you don’t always have many observations. That is a major hindrance if you want to use AI methods.’

CLINT aims to solve that scarcity of numbers through a method called data augmentation. The researchers use AI systems to create data based on historical information. The new information can then be fed into other AI systems to make predictions.

‘In the past few years, people across the world were regularly confronted with extreme weather,’ said Castelletti. ‘At the same time, AI is changing our lives. We need to bridge these worlds and have AI reduce the impact of these extreme events.’

Research in this article was funded by the EU. The views of the interviewees don’t necessarily reflect those of the European Commission.

More info

This article was originally published in Horizon, the EU Research and Innovation Magazine.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



В Подмосковье офицер Росгвардии оказал помощь в эвакуации  пострадавших в результате ДТП

В Подмосковье росгвардейцы пришли на помощь пострадавшим в результате ДТП

В День матери подмосковные росгвардейцы провели тематические мероприятия

В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали гражданку, находившуюся в федеральном розыске


Волшебная новогодняя ночь для гостей Marins Park Hotel Нижний Новгород

Шутки Фоменко – к богатству: на «Юмор FM» вновь миллион-марафон

Сеть «585*ЗОЛОТОЙ» показала работу ювелиров в новом видеоролике

Работники филиала «Северный» ООО «ЛокоТех-Сервис» стали победителями Первенства по теннису среди работников Сольвычегодского железнодорожного узла.


Best Black Friday office chair and desk deals: November 28

The Evolution of Graphic Design: What Today’s Designers Offer

Derek Chisora unveils plan for shock career change once he’s retired from boxing – but plans dream 50TH fight first

What to know before Stanford visits SJSU for Bill Walsh Legacy Game


Скромно светало...

В Москве возбуждено уголовное дело в отношении жителя Подмосковья по факту покушения на убийство совершенного в вагоне поезда «Санкт-Петербург – Новороссийск»

Храм Покрова Пресвятой Богородицы

станция метро Черкизовская Москва


Riot is flexing its anticheat Vanguard by placing a bounty of up to $100,000 for anyone brilliant enough to find and report gaps in the system

Meet weird avians, save a kidnapped goddess, and explore a gorgeous lantern world inspired by Persian art in this very funny new indie adventure game

Suicide Squad: Kill the Justice League is $3.50 on Steam, letting you poke around one of 2024's most interesting failures for the price of a cheeseburger

The best-selling graphics card deals on Amazon right now, and which we recommend


Секретар Миколаївської міськради у робочий час у нетверезому стані рекламував свій бізнес


Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило свыше 243 тысяч дополнительных выходных дней по уходу за детьми с инвалидностью

“В гардеробе каждой женщины должны быть все и немножко больше”: певица RIIJI поделилась секретами своего элегантного стиля

Ирина Дубцова, Полина Гагарина, Юрий Антонов, МИЯ БОЙКА и другие звезды на гала-концерте «Главное — Семья» в Кремле

Посетители клубов Москвы сообщили, что ОМОН неожиданно пришел на вечеринки




Бийский хор «Русь» стал одним из лучших музыкальных коллективов России

Сеть клиник «Будь Здоров» запустила медицинского GPT-ассистента

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило свыше 243 тысяч дополнительных выходных дней по уходу за детьми с инвалидностью

Россияне уже запланировали весенний отдых в Сочи и Токио


На выборах президента Румынии пересчитают голоса после успеха противника НАТО

Белоусов: РФ пригласила военных КНДР на парад Победы в Москву

Иеромонах Макарий назвал курение грехом

СЕНСАЦИОННАЯ ДОРАБОТКА РАКЕТЫ "ОРЕШНИК" ПРЯМО В ТЕКСТЕ ЭТОЙ НОВОСТИ. МНОГО НАТО НЕ НАДО ХОРОШИМ ДРУЗЬЯМ. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества?!


Кафельников назвал позором допинговые скандалы ведущих теннисистов

В WTA прокомментировали положительный допинг-тест Иги Швёнтек

Стало известно место Рыбакиной в рейтинге лидеров WTA по призовым за сезон

WTA сделала заявление об отстранении второй ракетки мира


Shot: полиция провела рейды в крупнейших клубах Москвы

Дерево с бородой растет в амурском лесничестве

Академия наук Якутии представляет: очерк ученого-геолога Александра Толстова — продолжение

ZAB.RU публикует график отключения электричества на следующую неделю в Чите


Музыкальные новости

"Это Рязань, детка": рэпер Баста рассказал о местных поклонниках

Большой театр покажет «Щелкунчика» в кино

На Игоря Бутмана подали в суд из-за долгов

В тверской Герценке пройдет концерт к 100-летию Булата Окуджавы



В рейтинге качества жизни российских городов Ростов обвалился сразу на 17 мест

В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали гражданку, находившуюся в федеральном розыске

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило свыше 243 тысяч дополнительных выходных дней по уходу за детьми с инвалидностью

В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали гражданку, находившуюся в федеральном розыске


Большой театр проведет трансляцию «Щелкунчика» перед Новым годом

LG STYLER В ЦЕНТРЕ ВНИМАНИЯ НА ТАЙБЭЙСКОЙ НЕДЕЛЕ МОДЫ

Никита Михалков публично признался в любви Галине Польских в день её рождения

В Солнечногорске сотрудники Росгвардии почтили память коллег, погибших при исполнении служебного долга


В Москве умерла умышленно сбитая многодетная жительница Волгограда

Столичный дептранс: на внешней стороне 95 километра МКАД произошло массовое ДТП

Один человек погиб и один пострадал в ДТП на 95-ом километре МКАД

Грузовик врезался в два такси: в Москве произошло смертельное ДТП


Путин пригласил президента Палестины на юбилей Победы в Москве

Путин одобрил сделку по приобретению "Русской элеваторной компании"

Конфликт в Сирии: Асад ищет помощь в Москве, а Путин улетел в Астану

Ракетный потенциал: Путин определил возможные стратегические цели «Орешника»





Российские разработчики покажут первую в РФ цифровую реанимацию

Гастроэнтеролог Садыков рассказал, как холодец влияет на уровень холестерина

94% российских терапевтов считают железодефицитную анемию серьезной проблемой

Гастроэнтеролог Садыков рассказал, как холодец влияет на уровень холестерина


Из ответа Пескова Байдену следует, что ударов по центрам принятия решений может и не быть


Юные футболисты Орла стали победителями Межрегионального турнира «Живи футболом»

«Усинская футбольная лига» преодолела экватор

Клуб КХЛ одержал сухую победу перед матчем с «Барысом»

Экс-футболиста «Кванта» Мельникова арестовали по подозрению в убийстве




Сергей Собянин: Создаем условия для расширения сети технопарков

Собянин заявил об открытии движения на 53-м километре Киевского шоссе

Сергей Собянин рассказал о программе пилотных тестирований инноваций в Москве

Собянин назвал Москву центром создания прорывных технологий


Жительница Раменского набросилась на замглавы округа, и обвинила в нападении его

Третьеклассники школы №554 посетили Московский эколого-биологический центр краеведения и туризма

В рейтинге качества жизни российских городов Ростов обвалился сразу на 17 мест

Киноплатформа «Москино» отмечена премией TAdviser IT Prize


Россияне уже запланировали весенний отдых в Сочи и Токио

Иеромонах Макарий назвал курение грехом

СЕНСАЦИОННАЯ ДОРАБОТКА РАКЕТЫ "ОРЕШНИК" ПРЯМО В ТЕКСТЕ ЭТОЙ НОВОСТИ. МНОГО НАТО НЕ НАДО ХОРОШИМ ДРУЗЬЯМ. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества?!

Академия наук Якутии представляет: очерк ученого-геолога Александра Толстова — продолжение


В минстрое Поморья обсудили перспективы применения в регионе механизма комплексного развития территорий

Митрополит Корнилий возглавил поморскую делегацию на ВРНС в Москве

3D мэппинг-представление пройдет на Дворцовой площади

Юные натуралисты Поморья представили свои исследования на детской экологической конференции


В России массово воруют масло: за неделю заведено около 50 дел

Названы ТОП 10 городов России по качеству жизни

В рейтинге качества жизни российских городов Ростов обвалился сразу на 17 мест

«Жить стало лучше, жить стало веселее». Севастополь и Симферополь - в лидерах российского рейтинга по уровню жизни в 2024 году


На выборах президента Румынии пересчитают голоса после успеха противника НАТО

Дерево с бородой растет в амурском лесничестве

Рябков: РФ пройдет испытание на прочность в свете угроз, а Запад — сомнительно

Глава СПЧ Фадеев раскритиковал проверку фертильности женщин в Москве












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Евгений Кафельников

«Настоящий позор». Кафельников отреагировал на допинг‑скандал с Игой Швентек






Сырость и слякоть: синоптик Тишковец рассказал о погоде в Москве 30 сентября

Фигуранты дела о теракте в "Крокусе" обжаловали продление ареста в Дагестане

Из-за займа в 250 тысяч рублей тулячка лишилась квартиры

Москва пригласила военных КНДР на парад Победы в Москву