最近,周圍人都變得像英國人一樣紳士,見了面先聊天氣。2019年的冬天來得比預想的更早一些,從氣象預報圖來看,北京的溫度奔著馬里亞納海溝而去,一路“觸底”氣溫比例尺最深色,形象一點說,凍得“發(fā)黑”了。
手指摁住圖片,不斷拉長放大,960萬平方公里的土地隨著經緯度呈現(xiàn)出斑斕的色差。天氣預報自古便是人類社會的剛需,古人要“靠天吃飯”,移動互聯(lián)網時代,挑剔的網民為定制氣象服務喂養(yǎng)出了千億級的市場。大到交通運輸,小的外賣快遞的準時送達、飲料銷售的預測,都和天氣息息相關。不夸張的說,氣象影響著人類80%左右的經濟活動。
這也許是另一個奧林匹克賽場。人類對天氣預報的追求向來是更快更準確,從肉眼一路進化到圓滾滾升上3萬米高空的探空氣球,再到造價昂貴氣象探測衛(wèi)星和雷達,最前沿的科技挨個送上門,一點點把預報從“天上鉤鉤云,地上雨淋淋”的諺語變成了一串持續(xù)精確的數字。
今天,能把預報的準確度在小數點后再推動好幾位的,是AI。
如何用AI揣測“天意”
要揣摩“天意”并不容易。在氣象部門,海量數據和數百萬條代碼總能輕易占滿計算設備的所有可用資源。以重慶市氣象局為例,目前他們對接了8顆觀測衛(wèi)星、自建4部多普勒雷達和2000多個地面氣象觀測站,與周邊省份氣象部門共享10部多普勒雷達和近萬個地面觀測站的數據。
要存儲和計算這些數據,成了氣象部門亙古不變的難題。此前,中國氣象局曾對外公布過其“計算”需求:高性能計算系統(tǒng)峰值運算速度要不低于8000萬億次每秒。
能吃掉龐大數據并良好消化的,只有AI。
重慶市氣象局的工作人員盯上了百度智能云。擁有自主研發(fā)人工智能平臺“飛槳”(Paddle Paddle)的百度,在人工智能技術上的應用走在全球最前沿。AI技術發(fā)展到今日,尤其在人臉識別領域已經廣泛應用。重慶市氣象局的工作人員動了心思,如果人臉都可以變成一串數字的話,那么云、霧、霾、溫度是不是也可以呢?
一拍即合的雙方決定結合氣象知識來搭建算法模型,將過往10年來的全部氣象數據都調動出來,用于百度AI的模型,成為其成長的“養(yǎng)分”。
無獨有偶。被西伯利亞冷空氣和副熱帶高壓,搞得氣溫如股市圖一般動蕩的杭州,也決定嘗鮮“天臉識別”。杭州氣象局的工作人員同樣找到了百度智能云,他們決定“喂養(yǎng)”一個最懂“天臉”的AI系統(tǒng)。
分布全國的28個站點拍攝的100萬張氣候圖片,是百AI系統(tǒng)的食材,經過氣象人員篩選,2萬張氣候圖片被送進了“后廚”——百度EasyDL定制化訓練和服務平臺對其進行處理,最終進了AI系統(tǒng)的肚子。
AI進食的速度也一騎絕塵,電腦屏幕看起來就像電影《黑客帝國》那樣,一個勁兒地從上往下掉字符。
消化后,長大的百度AI系統(tǒng)開始反哺。它堪比最資深的氣象預報員,20多種云狀、11種云量、霜露、結冰、霧霾……看云測雪識霜,樣樣精通,反應迅捷,且全年無休,給點電就上崗。
百度AI和傳統(tǒng)數值天氣預報的差異也正是在這里。事實上,數值天氣預報的方程組雖然能演算,但卻是把實際情況抽象成理想的數學物理模型,很難真實而全面地反應大氣運動規(guī)律。比如,在地形地勢復雜的重慶,數值演算則會常常難以精確準確,就像是打了馬賽克會丟失一部分信息。
而百度AI則是通過模型訓練,記住各種氣象數據和未來一段時間內天氣情況的對應關系,從而實現(xiàn)對未來的預判。龐大的數據量支撐起了這份給地球科學“算命“的工作,杭州氣象局目前已實現(xiàn)了24小時的“天臉識別”,且準確率不輸人工觀察。
重慶市氣象局與百度智能云共同打造了智慧氣象“四天”系統(tǒng)進一步展現(xiàn)了百度AI識“天臉”的能力。
重慶市氣象局的工作人員拿百度人工智能預測的結果和他們正式發(fā)布的結果相比,發(fā)現(xiàn)兩小時內的“短臨預報”準確率提升了40%,對氣候的溫度預測準確率提高了16%。面對極端天氣的預警速度,從原來的兩個小時提升到了9分鐘。
(攝像機正在為AI系統(tǒng)捕捉氣候圖片“食材”)
科幻作家劉慈欣在小說《球狀閃電》中描述過這樣一種天氣預報:故事的主人公從氣象學院畢業(yè)后開發(fā)了一種系統(tǒng),可以用來探測龍卷風,并且把即將生成的龍卷風扼殺在搖籃之中。這個系統(tǒng)很快被推廣到全世界。
在AI的加持下,暢想也許將從科幻小說真正走入萬家燈火的人間。
從“用電量”到“用腦量”
無論是杭州亦或重慶,AI“天眼”都已從想象落到了現(xiàn)實。天氣預報的準確率在沒有使用百度AI之前已經達到了一個相當可觀的程度。但就如重慶氣象局的工作人員所說,氣象雷達每6分鐘就完成一次掃描,衛(wèi)星掃描頻率稍微低一點15分鐘左右。但與之相對的,是人在其中越來越感到乏力的局面,“氣象監(jiān)測的數據量非常大,地面的、高空的,即便經驗豐富的預報員,知道該看哪幾個關鍵點,也根本看不過來,所以人工智能正好能解決人在這方面的瓶頸。”
這是AI落地真正的意義。并非取代人類,也無關任何噱頭,而是充分利用人腦的智慧,讓機器完成更多無法觸及的事,最終服務于人,讓人類生活更加美好。
AI這個詞已不再新鮮,落地和商業(yè)的可能性卻始終在整個行業(yè)喧囂著。這個年代,屏幕熒光晝夜閃爍,數據熙攘喧鬧,應用和技術生生死死,對AI來說,沒什么比科學地成熟更重要。
最早布局AI產業(yè)的百度有一種觀點,AI正在滲透不同的產業(yè),切切實實融入生產、生活,逐漸從融資PPT里的加粗字眼變成看得見摸得著的應用。AI在迅速被大眾談及、了解的過程中,也從一個新生的高科技產業(yè),逐漸明確為賦能其他產業(yè)、推動產業(yè)高質量發(fā)展的"新動能"。
或者說,AI就像這個時代的造血干細胞,隨著它的流動、裂變、生長,將會在不同產業(yè)激發(fā)出新的生命力。
在百度創(chuàng)始人、董事長兼首席執(zhí)行官李彥宏看來,AI時代主要是由數據、算法和算力在不斷推動的。某種意義上講,“我們過去講‘用電量’是衡量一個經濟是否繁榮、是否健康的指標,今后則可以用‘用腦量’來衡量一個行業(yè)智能化的程度。”
在重慶氣象局,如今最活躍的就是那顆來自百度智能云的“大腦”。它以大存儲、高算力、穩(wěn)定,將氣象工作人員從重復、低效和繁重的腦力判斷工作當中解放出來。讓重慶市變幻莫測的天氣變得更可感可知,最終在防災減災、農業(yè)發(fā)展、工業(yè)生產以及第三產業(yè)日常經營中讓天氣的力量發(fā)揮更大的作用。
一個直觀的數據是,在2019年的幾次冰雹、雷暴大風強對流天氣過程中,百度AI對冰雹、大風識別命中率達到100%?;诎俣華I精準的“識天臉”能力,重慶市氣象局進一步完善了自身的四級預警體系(市、區(qū)、鄉(xiāng)、村)。目前,在災害發(fā)生之前,重慶市氣象局能通過百度智能云的短信平臺以每秒3000條的速率將預警短信通知到第一負責人。
當然,要更好地讓天氣預報影響生產生活,還需要讓AI天眼通過吃下更多數據,從而不斷優(yōu)化精確。這個過程也許還需要一定時日,畢竟AI從嬰兒走向成熟需要的是龐大的數據、不斷優(yōu)化的算法算力,以及科學家經年的努力。但就像從北極或者南極往赤道前進,一開始終年冰天雪地,慢慢走就會四季分明,到赤道就不再會有冬天。
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