השפה הזו תורגמה אוטומטית ולא נבדקה על ידי אדם.

בינה מלאכותית · ידיעה

חוקרים באוניברסיטת סאו פאולו מפתחים כלי בינה מלאכותית החוזה את נתיב העוצמה של סערה 30 דקות קדימה

פורסם:

Brasão USP
תמונה: José Wasth Rodrigues · Public domain · Wikimedia Commons

בקצרה

חוקרים באוניברסיטת סאו פאולו פיתחו מערכת בינה מלאכותית בשם TITAN-LSTM החוזה את הנתיב של סערה ועוצמת הגשום עד 30 דקות לפני הגעתה, עם עדכון התחזוקה כל חמש דקות. הכלי תוכנן כדי לתן לצוותי הגנת האזרח יותר זמן כדי להחליט על סגירת כבישים או פינוי לפני הגעת הגשום הכבד.

גרסה זו היא תרגום מכונה של המקור (English). לקריאת המקור

צוות מהמכון לאסטרונומיה, גיאופיזיקה ומדעי האטמוספירה (IAG) באוניברסיטת סאו פאולו (USP) פיתח מערכת בינה מלאכותית החוזה את הנתיב והעוצמה של סערות עד 30 דקות לפני הגעתן, לפי Jornal da USP ותמונת סיבוב סאו פאולו (FAPESP). המערכת נקראת TITAN-LSTM, והתחזוקה מתעדכנת כל חמש דקות.

הכלי פותח על ידי Andrea Salome Viteri López, חוקרת ממומנת בשלב הדוקטורט באחרון ב-IAG-USP, תחת פיקוח של פרופסור Carlos Augusto Morales Rodriguez. העבודה מומנה על ידי FAPESP וגם, לפי דיווחי USP, קיבלה תמיכה מ-Capes. התוצאות פורסמו ב-1 באוקטובר 2026 ב-Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation, תחת DOI 10.1029/2026JH001337, לפי סוכנות החדשות FAPESP.

כיצד המערכת עובדת

TITAN-LSTM משלבת שתי טכנולוגיות קיימות. הראשונה, TITAN, היא אלגוריתם בקוד פתוח שפותח במקור בשנות ה-1990 על ידי מרכז ההנדסה הלאומי האמריקני לחקר האטמוספירה לעקוב אחר סערות באמצעות תמונות רדאר, חישוב גודל, עוצמה, כיוון ומהירות של כל סערה. השנייה היא רשת Long Short-Term Memory (LSTM) נוירונית, סוג של מודל בינה מלאכותית שנבנה להכיר דפוסים בסדרות נתונים לאורך זמן.

במקום להזין תמונות רדאר גולמיות לרשת הנוירונית, המערכת ממירה מדידות סערה של TITAN לסדרות מספריות, שמודל LSTM משתמש בהן כדי להקרין כיצד גודל, כיוון ועוצמה של הסערה יתפתחו. תחנת החדשות ND+ דיווחה שLópez תיאר את המטרה של הפרויקט כהפקת תחזוקות גשום על פני קו זמן קצר מאוד.

נתוני הכשרה ובדיקה

המודל הוכשר ובדוק באמצעות נתונים מרדאר מזג אויר קוטבי בסכר Ponte Nova ב-Biritiba Mirim, באזור המטרופוליטן של סאו פאולו, המופעל על ידי SP Águas (Daee-Spol), המכסה רדיוס של 120 קילומטר בין 2016 ו-2019, לפי סוכנות החדשות FAPESP. Jornal da USP דיווח גם על מיקום הרדאר ותקופת הנתונים זהה של 2016–2019.

חוקרים עקבו תחילה אחרי יותר מ-32,000 סערות בנתוני הרדאר. לאחר יישום קריטריוני בחירה - כולל סערות שנמשכו לפחות 20 דקות ולא התמזגו עם אחרות - נותרו 439 אירועים. מתוכם, 307 שימשו להכשרת הרשת הנוירונית ו-132 לבדיקתה, לפי סוכנות החדשות FAPESP.

דיוק מדווח

לפי נתונים שדיווחה סוכנות החדשות FAPESP, TITAN-LSTM ביצעה בערך שלוש פעמים טוב יותר מ-TITAN בודד בחיזוי שטח גשום הסערה יכסה, העלאת מדד דיוק מ-כ-0.2 ל-כ-0.7 בדקות התחזוקה המוקדמות. אותו מקור דיווח על ירידה של קרוב ל-70% בהתראות כוזבות וטעות עוצמת גשום של כ-3 מ"מ לשעה בחמש דקות קדימה, עולה ל-3–4 מ"מ לשעה ב-30 דקות.

Jornal da USP דיווח שהמודל ההיברידי תאם את הביצוע של גישות למידה עמוקה מורכבות יותר תוך דרישה בהרבה פחות כוח מחשוביים. ND+ דיווח שהדרכת המודל לקחה כ-20 דקות במחשב נייד רגיל, ללא צורך בסופרקומפיוטרים.

TITAN-LSTM בהצצה
מדדנתון מדווח
אופק תחזוקהעד 30 דקות, עדכון כל 5 דקות
תקופת נתוני רדאר2016–2019, סכר Ponte Nova, Biritiba Mirim
סערות במעקב / בשימוש32,000+ במעקב; 439 נבחרו (307 הכשרה, 132 בדיקה)
שיפור דיוקמדד עלה מ-~0.2 ל-~0.7 (סוכנות FAPESP)
הפחתת התראות כוזבותכ-70% התראות פחות (סוכנות FAPESP)
חומרה הכשרהמחשב נייד רגיל, ~20 דקות (ND+)

שימוש מיועד

לפי Jornal da USP וסוכנות החדשות FAPESP, המטרה היא לתת לסוכנות הגנת האזרח יותר זמן להחליט על אמצעים כגון סגירת כבישים או פינוי אנשים מאזורים בסיכון לפני הגעת הגשום הכבד של הסערה. התקשורת דיווחה גם על שימוש פוטנציאלי בהזנת מודלים הידרולוגיים והתראות הצפה, שכן ידיעת עוצמת הגשום בעליון יכולה לעזור לחזות עליות מהירות ברמות הנהר בנמוך.

הרשת מחליטה האם המידע הזה נותר רלוונטי או לא.

— Andrea Salome Viteri López, חוקרת, מכון לאסטרונומיה, גיאופיזיקה ומדעי האטמוספירה, אוניברסיטת סאו פאולו, כפי שדיווח על ידי סוכנות החדשות FAPESP

Jornal da USP דיווח שהמטרה הרחבה יותר, כמתוארת על ידי החוקרים, היא לתת לכוח אדם במרכזי ניהול חירום תנאים טובים יותר כדי לקבל החלטות מתאימות במהלך אירועי מזג אויר קשים.

מגבלות המחקר

המודל הוכשר ובדוק רק על נתוני רדאר מהאזור המטרופוליטן של סאו פאולו בין 2016 ו-2019, וחשבון הדיוק שדוח חל על הנתונים הללו. התקשורת שנבדקה לא דיווחה על תאריך פריסה תפעולי, ולא על כך שהכלי התקבל על ידי סוכנות הגנת אזרחי כלשהי.

שאלות

מה זה TITAN-LSTM?
זו מערכת בינה מלאכותית שפותחה ב-USP המשלבת אלגוריתם מעקב סערה מבוסס רדאר (TITAN) עם רשת נוירונית LSTM כדי לחזות את נתיב הסערה ועוצמת הגשום עד 30 דקות מראש.
מי פיתח את הכלי?
פיתחה אותה Andrea Salome Viteri López, חוקרת ממומנת בשלב הדוקטורט באחרון במכון לאסטרונומיה, גיאופיזיקה ומדעי האטמוספירה באוניברסיטת סאו פאולו, תחת פיקוח פרופסור Carlos Augusto Morales Rodriguez, עם מימון FAPESP.
כמה מדויקת התחזוקה?
לפי סוכנות החדשות FAPESP, מדד הדיוק של המודל בחיזוי שטח הגשום עלה מ-כ-0.2 ל-כ-0.7 בדקות התחזוקה המוקדמות, וההתראות הכוזבות ירדו בקרוב ל-70% בהשוואה לשיטת TITAN בודד.
אילו נתונים שימשו לבנייתו?
חוקרים השתמשו בנתוני רדאר מסכר Ponte Nova ב-Biritiba Mirim, סאו פאולו, שנאספו בין 2016 ו-2019, ועקבו אחרי יותר מ-32,000 סערות בחרו 439 להכשרה ובדיקת הרשת הנוירונית.
האם הכלי כבר בשימוש על ידי סוכנות הגנת אזרחים?
התקשורת שנבדקה מתארת את השימוש המיועד של הכלי בהחלטות הגנת אזרחי כגון סגירת כבישים ופינוי, אך לא מדווחת על תאריך פריסה תפעולי או אימוץ על ידי סוכנות ספציפית.

איך העולם מספר את זה

מקורות

  1. Jornal da USP — Modelo de previsão de tempestades "avisa" casos de alerta até 30 minutos antes
  2. Agência FAPESP — Nova ferramenta de IA prevê rota e intensidade de tempestades em curtíssimo prazo
  3. ND+ — Nova ferramenta brasileira de IA prevê tempestades com até 30 minutos de antecedência e indica a rota da chuva

כתבה זו הוכנה בעזרת בינה מלאכותית ועברה בדיקת מקורות אוטומטית לפני הפרסום. אם ראיתם טעות, בקשו תיקון. בקשת תיקון או זכות תגובה · איך אנחנו עובדים

כתבות קשורות