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




На памятнике локомотиву ЧС2-010 в Барабинске зажглись ходовые огни

«Преступная красота»: очевидно, каждая слушательница захотела, чтобы парни - Keneli & Zhiro - их арестовали!

Оздоровительное путешествие c Angsana Velavaru

Марина Шершнева: «Что готовит бизнесу налоговая реформа 2025 года. Все, что вы должны знать»


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

I had a bitter divorce with my ex-husband. I didn't expect his new wife to become one of my best friends years later.

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

Australia approves 40-year extension for contentious gas plant


До середины июня ограничивается движение на развязке на трассе Ростов-на-Дону – Азов

Капитан полиции спас жилой дом от пожара в Орле

Управляйте климатом и безопасностью своего авто с помощью смартфона

Воруют, продают наркотики. Цыгане захватили оставленные под снос дома и мешают жить соседям


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

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

Metal Force 3.51.0

Началась предзагрузка Crystal of Atlan на PC и смартфонах



Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

В Тверской области прошёл благотворительный концерт «Культура в помощь Донбассу»

Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов




Собянин рассказал, каким будет новый пешеходный мост на остров Балчуг

Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

Глава ТПП РФ Катырин: палата предложила применять АУСН компаниям в муниципалитетах

Замминистра обороны Цивилева совершила рабочую поездку в войска ЛВО


Анимационная студия «Карамель и Ко» приняла участие в International Animation and Game Buziness Conference

Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

Уникальный тренажер ледовой навигации, разработанный ЭМЦТ, открыт в университете имени С.О. Макарова

Люси Пылаева и гигантский Labubu: новый уровень модной иронии на RU.TV 2025


Касаткина о выступлении за сборную Австралии: «Это вопрос, который Tennis Australia должна решать с ITF – это уже совсем другой разговор, и я не буду в нем участвовать»

Рублев поднялся в рейтинге ATP

Елена Рыбакина рассказала об опасности следующей соперницы на «Ролан Гаррос»

Баптист спокойно разберется с японкой? Баптист — Хибино: прогноз и ставка


Подтверждена совместимость платформы SpaceVM и ОС «ОСнова»: шаг к единой экосистеме отечественных ИТ-решений

Глава ТПП РФ Катырин: палата предложила применять АУСН компаниям в муниципалитетах

"ЗАЧЕМ СПЕЦСЛУЖБАМ США МОЛИТЬСЯ НА ТРАМПА, ХОТЬ НЕ ОН ПРИКАЗАЛ ЦВЕТОЧКИ HЮХАТЬ". СЕНСАЦИЯ! В.В. Путин, Дональд Трамп, Илон Маск. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества?!

"ЗАЧЕМ СПЕЦСЛУЖБАМ США МОЛИТЬСЯ НА ТРАМПА, ХОТЬ НЕ ОН ПРИКАЗАЛ ЦВЕТОЧКИ HЮХАТЬ". СЕНСАЦИЯ! В.В. Путин, Дональд Трамп, Илон Маск. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества?!


Музыкальные новости

Сестра Жанны Фриске рассказала о болезни: «Это тяжелая борьба»

Shazam. Увеличение прослушиваний в Shazam. Прослушивание песни в Shazam.

Хабенский выступит на ВДНХ под музыку Моцарта, Вивальди и «Queen»

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



Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

Freedom Holding Corp. включен в престижный индекс Russell 3000®

Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов


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

Художница мультфильма "Ёжик в тумане" подала иск против ЦБ из-за монет с ёжиком

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

Собянин: иммерсивный музей на Красной площади расскажет о событиях ВОВ


17-летний почти новый Lamborghini Murcielago выставили на продажу в Москве

IX Открытый Московский фестиваль конного искусства и спорта

В Москве выставили на продажу новый ВАЗ-2109 за 1,7 млн рублей

Российская певица станцевала в движущемся кабриолете в Москве и попала на видео


Путин попросил Собянина сделать транспорт доступным для инвалидов

Выиграть миллион на «Юмор FM» помогает улыбка

В Кремле стартовали переговоры Путина и лидера Йемена

Путин проведет встречу с многодетными семьями из девяти регионов





Большинство россиян выбирают врача по рекомендациям знакомых

ГК «ДИАКОН» представляет современные решения лабораторной диагностики на XI Международном конгрессе «Санаторно-курортное лечение» в Москве

Офтальмолог Кирилл Светлаков: может ли мигрень испортить зрение

Медики высоко оценили аппарат «Швабе» для ингаляционной анестезии


Зеленский заявил, что в Киеве работают над получением ракет Taurus


«Чемпионат»: Комличенко согласовал контракт с «Локомотивом»

«Сны Пушкина» – шоу вне жанров: вы действительно поверите в сказку

IX Открытый Московский фестиваль конного искусства и спорта

Поздравление с Днем Рождения Анатолию Корнеевичу Орлецкому




Собянин: Отражена атака трех беспилотников на Московский регион

Путин попросил Собянина сделать транспорт доступным для инвалидов

Собянин: над Москвой и Подмосковьем отразили атаку трёх беспилотников


На рынке появилось технологичное агентство мобильного маркетинга mApps

Подтверждена совместимость платформы SpaceVM и ОС «ОСнова»: шаг к единой экосистеме отечественных ИТ-решений


Familia проанализировала, как сериалы формируют современную моду

«Поэма» в сердце города: новый уровень жизни в центре Симферополя

"ЗАЧЕМ СПЕЦСЛУЖБАМ США МОЛИТЬСЯ НА ТРАМПА, ХОТЬ НЕ ОН ПРИКАЗАЛ ЦВЕТОЧКИ HЮХАТЬ". СЕНСАЦИЯ! В.В. Путин, Дональд Трамп, Илон Маск. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества?!

Глава ТПП РФ Катырин: палата предложила применять АУСН компаниям в муниципалитетах


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

Как джин и виски из Саранска вывели предприятие Евгения Сидорова в лидеры индустрии

Жара накроет регионы России

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


«Поэма» в сердце города: новый уровень жизни в центре Симферополя

Встреча друзей «Библиотека – волшебное место, где книгам не скучно, где всем интересно».

Клубный дом Моне - жилой комплекс, вдохновленный искусством

Акция «Поздравь библиотеку с праздником».


Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

В Городе - Герое Туле с большим успехом прошел Форум «Разные судьбы – Победа одна». Фоторяд

Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

Анимационная студия «Карамель и Ко» приняла участие в International Animation and Game Buziness Conference












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
WTA

Елена Рыбакина — триумфатор турнира WTA 500 во Франции






Уникальный тренажер ледовой навигации, разработанный ЭМЦТ, открыт в университете имени С.О. Макарова

Куда отправиться из Москвы в речном круизе? Обзор городов и теплоходов

ФАШИЗМ. ЭВОЛЮЦИЯ ЗЛА

Самые яркие события наступающего лета: фестивали, спектакли, мюзиклы, балет