Добавить новость
ru24.net
News in English
Декабрь
2024

Computer models are vital for studying everything from climate change to disease – here’s how AI could make them even better

0
NASA's Scientific Visualization Studio and NASA Center for Climate Simulation

Here’s one definition of science: it’s essentially an iterative process of building models with ever-greater explanatory power.

A model is just an approximation or simplification of how we think the world works. In the past, these models could be very simple, as simple in fact as a mathematical formula. But over time, they have evolved and scientists have built increasingly sophisticated simulations of the world as new data has become available.

A computer model of the Earth’s climate can show us temperatures will rise as we continue to release greenhouse gases into the atmosphere. Models can also predict how infectious disease will spread in a population, for example.

Computer models can be rejected if experimental evidence does not support them. So there’s a kind of arms race to keep models competitive as new data appears. And the revolution occurring in the field of artificial intelligence (AI) could make these vital tools even better.

Take weather and climate forecasting. The numerical models used to predict weather are large, complex and demanding in terms of the amount of computing power needed to run them.

They are also unable to learn from past weather patterns. However, methods based around artificial intelligence, including a subset of AI known as machine learning, have shown huge potential to improve on what we currently have.

Machine learning involves creating algorithms (sets of mathematical rules to perform particular tasks) that can learn from data and apply these lessons to unseen data.

But until recently, weather models that incorporated machine learning techniques weren’t considered suitable for what’s called ensemble forecasting, a set of forecasts that shows the range of possible future weather conditions. Nor were they useful for weather and climate simulations over the longer term, as opposed to near-term forecasts.

Models that use machine learning show huge promise in weather forecasting. ChickenWing Jackson / Shutterstock

However, a recent study published in Nature showed that a machine learning model called NeuralGCM produces ensemble forecasts that were just as good as the leading models. It could also produce realistic long-term forecasts of changes in the climate.

Machine learning models have to be “trained” by feeding them lots of data, from which they learn and improve at what they do. The training process is expensive and requires a lot of computer power.

However, after a model is trained, using it to make predictions is comparatively fast and cheap. The results show that AI can enhance the large-scale physical simulations that are essential for understanding and predicting the climate system.

Big data

As the British statistician George E.P. Box said, “All models are wrong but some models are useful.” We must also remember that all measurements are wrong. There is always some noise present in our data and it is not an entirely accurate reflection of the state of the world.

But models employing machine learning are enabled by “big data”. Vast stores of information and measurements can be used to train these models, giving them ever-greater predictive power. In general, big data is characterised by the three v’s: volume, velocity and variety.

Data now arrives in bigger volumes, at greater velocity, and with increased variety. This is partly due to the way that different electronic devices can be connected, via what’s called the “Internet of Things”.

Improving our understanding of how the Earth’s climate system will evolve in coming decades will be vital for informing efforts to tackle greenhouse emissions. It will also help us adapt to the effects of global warming.

Models using machine learning and another AI-based approach called deep learning have been used to detect and track COVID-19. Researchers have developed machine learning models that incorporate clinical, genetic and lifestyle factors to predict an individual’s risk of developing cardiovascular disease.

Scientists have also used the AI technique of deep reinforcement learning to develop tools that allow them to control the hot plasma necessary to generate nuclear fusion reactions.

In the past, AI was a fairly narrow field with very specific applications, such as playing chess. With the dawn of generative AI, its uses are much broader, with the technology able to create new content such as text, images and video.

This moves us closer to the goal of general artificial intelligence, where the technology becomes capable of carrying out any task a human could do. Building computer-based models of the world with the help of artificial intelligence represents another major milestone.

The world of science is starting to recognise the power of AI, as seen in the award this year of two Nobel prizes for work involving artificial intelligence. Maybe we are not that far away from a Nobel prize being awarded to an AI – or even a situation where a machine decides who to award the prizes to.

John Woodward does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




Жена Гарика Харламова появилась на публике с округлившимся животом и подогрела разговоры о беременности

От метро «Купчино» до поселка Шушары в 2025 году поедут новые трамваи «Невский»

«73,8 млн прослушиваний»: «Ура! Музыка» подвел итоги

Рэпер Machine Gun Kelly сообщил о заболевании у дочери от Меган Фокс


Half the world population could be diabetic or insulin resistant by 2050

Arsenal ‘pushing hardest’ for Julian Alvarez transfer but face battle with Premier League rivals for ex-Man City star

This millennial CEO grew up with a heroin addict dad. Now he’s running a multimillion-dollar agency

Exact date in DAYS millions of Nationwide customers will find out if they’ll get £100 free cash


Киберэксперт GSOC Жданухин: хакеры используют доверие к Zenmap и WinMTR

НеSOCрушимая безопасность

Белые ночи на Белом море

В Петербурге построят новый участок Горского шоссе с путепроводом


Все изменения в Destiny Rising перед началом ЗБТ: общий уровень героев, гача-крутки и модификации

Алмазы в Whiteout Survival: где собирать, как приумножать и на что тратить

Игра Cultivation Chat Group заняла топ-7 в китайском App Store

Five new Steam games you probably missed (May 26, 2025)



Основные ошибки при монтаже систем отопления и почему лучше обратиться к специалистам

«73,8 млн прослушиваний»: «Ура! Музыка» подвел итоги

В России воссоздали древний рецепт духовного очищения

Талантливые артисты и поэты выступили на благотворительном концерте «Культура в помощь Донбассу» в Нальчике




Народный календарь. Что можно и чего нельзя есть на Евдокию Свистунью, 30 мая

Дочь певца Дениса Майданова начала активно гастролировать

«Автокод» внедрил сервис проверки и оплаты штрафов ГИБДД по госномеру авто

Какой сегодня праздник: 27 мая – День города Санкт-Петербурга


Министр обороны РФ высоко оценил модульные казармы из Малоярославца

Воробьёв: силы ПВО отразили ночную атаку дронов на Московскую область

Граждане Киргизии помогали нарушителям перейти госграницу в Кош-Агаче

Уголовное дело возбудили после нападения с ножом на подростков в Байкальске


Блинкова проиграла Векич в первом круге «Ролан Гаррос»

США выиграли ЧМ по хоккею, информация об уходе Угальде из «Спартака». Главное к утру

Рублёв — о выходе в финал турнира ATP в Гамбурге: не ищу лёгких путей

Российская теннисистка сыграет в финале турнира WTA-500 в Страсбурге с соперницей из Казахстана


Воробьёв: силы ПВО отразили ночную атаку дронов на Московскую область

Эксперт Туманов рассказал о том, как бороться со слизнями с помощью пива

Граждане Киргизии помогали нарушителям перейти госграницу в Кош-Агаче

Девелоперы потянулись в офисы // Ввод бизнес-центров по программе столичных властей увеличится в четыре раза


Музыкальные новости

10 ярких фактов про VK Fest

Сергей Арутюнов вырос на песнях Юры Шатунова и тоже сирота. Андрей Разин пригласил финалиста шоу “Голос” в группу Ласковый Май, чтобы песни Шатунова жили дальше.

Денис Кукояка, Mary Gu, Аня Покров и другие звёзды на первом дне фестиваля дружбы с питомцами в Москве

В Рязани с успехом прошёл благотворительный концерт «Культура в помощь Донбассу»



«73,8 млн прослушиваний»: «Ура! Музыка» подвел итоги

Страсти по балету. Спектакль «Я, Майя» в театре «У Никитских ворот»

Талантливые артисты и поэты выступили на благотворительном концерте «Культура в помощь Донбассу» в Нальчике

Основные ошибки при монтаже систем отопления и почему лучше обратиться к специалистам


Больше 90 пациентов с синдромом короткой кишки потребовали лечение через суд

Киберэксперт Полунин: уязвимость Meteobridge — следствие проблем «коробочных» решений

Григорий Лепс регистрирует новый бренд: «дядьГРИШ» для бизнеса от А до Я

Алексей Серебряков сыграл русского олигарха в Израиле


НПС модернизирует два участка трассы «Новороссия» в Ростовской области

«Автокод» внедрил сервис проверки и оплаты штрафов ГИБДД по госномеру авто

Княжевская: Автосервис, мойка и минимаркет появятся в составе АЗС в районе Вороново

Собянин рассказал, каким будет новый пешеходный мост на остров Балчуг


Российская экономика приближается к "мягкой посадке"

Президент Лаоса извинился, что не смог приехать на День Победы в Москву

Лидер Йемена аль-Алими проведет в Москве переговоры с Путиным

Президент Лаоса извинился перед Путиным за отсутствие на Дне Победы в Москве





В 2025 году Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило больничные и декретные 2 400 индивидуальным предпринимателям

«Швабе» представил уникальную камеру для хранения донорской крови

Спортивные протезы: зачем они нужны и почему это важно

В 2025 году Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило больничные и декретные 2 400 индивидуальным предпринимателям



Спортивные протезы: зачем они нужны и почему это важно

Жена Овечкина поделилась фото и видео со дня рождения сына в Москве

«Абсолют Страхование» и Spirit. Fitness запустили страховую подписку для клиентов фитнес–клуба

Кадет Пермского президентского кадетского училища Росгвардии стал победителем регионального этапа Всероссийского чемпионата пилотирования дронов




Собянин: иммерсивный музей на Красной площади расскажет о событиях ВОВ

Собянин рассказал, каким будет новый пешеходный мост на остров Балчуг

Собянин: Сервисами mos.ru воспользовались уже более 5 млрд раз

Собянин: Музей под открытым небом откроется на Красной площади 21 июня


Биолог Марьинский предупредил о нашествии гигантских слизней в Москве

Станислав Кондрашов раскрывает связь между экономическим успехом и культурным вкладом

«Турбозавры» подвели итоги творческого конкурса «Экозавр-25»

Олигархи и зелёные технологии - анализ Станислава Кондрашова


Уголовное дело возбудили после нападения с ножом на подростков в Байкальске

Эксперт Туманов рассказал о том, как бороться со слизнями с помощью пива

Суд ограничил доступ к видео на YouTube с ответами на ЕГЭ 2025 года

Министр обороны РФ высоко оценил модульные казармы из Малоярославца


Архангельские гребцы завоевали две медали на первенстве России в Краснодаре

Заместитель прокурора Архангельской области и Ненецкого автономного округа Павел Матанцев и Уполномоченный по правам ребенка в Ненецком автономном округе Галина Гуляева проведут личный приём жителей Ненецкого автономного округа по вопросам защиты пра

В суд направлено уголовное дело о незаконной охоте с причинением крупного ущерба на территории Ненецкого автономного округа

Жара накроет регионы России


Запущен новый поезд, соединяющий Таганрог и Симферополь

Выставка-призыв «Курение – зло, откажись от него»

Тысячи людей без света - что происходит с электричеством в Крыму

На продажу выставили легендарный броневик Комбат Т98 2011 года: очень дорого


Пятеро подростков погибли после нападения с ножом в Приангарье

Воробьёв: силы ПВО отразили ночную атаку дронов на Московскую область

Собянин рассказал, каким будет новый пешеходный мост на остров Балчуг

«Автокод» внедрил сервис проверки и оплаты штрафов ГИБДД по госномеру авто












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Первая ракетка Казахстана рухнул в мировом рейтинге ATP






Граждане Киргизии помогали нарушителям перейти госграницу в Кош-Агаче

Девелоперы потянулись в офисы // Ввод бизнес-центров по программе столичных властей увеличится в четыре раза

Воробьёв: силы ПВО отразили ночную атаку дронов на Московскую область

Суд ограничил доступ к видео на YouTube с ответами на ЕГЭ 2025 года