Deze taal is machinaal vertaald en is niet door een mens gecontroleerd.

Kunstmatige intelligentie · Nieuwsbericht

USP-onderzoekers bouwen AI-hulpmiddel dat stormpad en intensiteit 30 minuten van tevoren voorspelt

Gepubliceerd:

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

In het kort

Onderzoekers van de Universiteit van São Paulo hebben een AI-systeem genaamd TITAN-LSTM ontwikkeld dat de route van een storm en de regenintensiteit tot 30 minuten van tevoren voorspelt en elke vijf minuten wordt bijgewerkt. Het hulpmiddel is ontworpen om burgerluchtteams meer tijd te geven om te beslissen over wegsluitingen of evacuaties voordat zware regen toeslaat.

Deze versie is een machinevertaling van het origineel (English). Lees het origineel

Een team van het Instituut voor Astronomie, Geofysica en Atmosferische Wetenschappen (IAG) van de Universiteit van São Paulo (USP) heeft een kunstmatig intelligentiesysteem ontwikkeld dat het pad en de intensiteit van stormen tot 30 minuten voor hun aankomst voorspelt, volgens Jornal da USP en de Onderzoeksstichting van São Paulo (FAPESP). Het systeem, TITAN-LSTM genaamd, werkt zijn voorspelling elke vijf minuten bij.

Het hulpmiddel werd ontwikkeld door Andrea Salome Viteri López, een postdoctoraal onderzoeker bij IAG-USP, onder toezicht van professor Carlos Augusto Morales Rodriguez. Het werk werd gefinancierd door FAPESP en ontving volgens de verslaglegging van USP ook steun van Capes. De resultaten werden op 1 oktober 2026 gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation, onder DOI 10.1029/2026JH001337, volgens FAPESP's nieuwsagentschap.

Hoe het systeem werkt

TITAN-LSTM combineert twee bestaande technologieën. De eerste, TITAN, is een open-source-algoritme dat oorspronkelijk in de jaren 90 door het Amerikaanse National Center for Atmospheric Research is ontwikkeld om stormen bij te houden met behulp van radarafbeeldingen, waarbij het gebied, de intensiteit, de richting en de snelheid van elke storm worden berekend. De tweede is een Long Short-Term Memory (LSTM) neuraal netwerk, een type AI-model dat is gebouwd om patronen in gegevenssequenties in de loop van de tijd te herkennen.

In plaats van onbewerkte radarafbeeldingen in het neurale netwerk in te voeren, zet het systeem TITAN's stormmetingen om in numerieke sequenties, die het LSTM-model vervolgens gebruikt om te projecteren hoe het gebied, de richting en de intensiteit van een storm zich zullen ontwikkelen. Nieuwsuitgave ND+ meldde dat López het doel van het project beschreef als het produceren van neerslagvoorspellingen over een zeer korte tijdshorizon.

Trainingsgegevens en testen

Het model werd getraind en getest met behulp van gegevens van een polarimetrische weerradar bij de Ponte Nova-stuwdam in Biritiba Mirim, in de metropoolregio van São Paulo, beheerd door SP Águas (Daee-Spol), dat een straal van 120 kilometer tussen 2016 en 2019 bestrijkt, volgens FAPESP's nieuwsagentschap. Jornal da USP rapporteerde ook over de locatie van de radar en dezelfde gegevensperiode van 2016–2019.

Onderzoekers volgden aanvankelijk meer dan 32.000 stormen in die radargegevens. Na het toepassen van selectiecriteria – inclusief stormen die minstens 20 minuten duurden en niet met andere fuseerden – bleven 439 gebeurtenissen over. Daarvan werden 307 gebruikt om het neurale netwerk te trainen en 132 om het te testen, rapporteerde FAPESP's agentschap.

Gemelde nauwkeurigheid

Volgens gegevens gerapporteerd door FAPESP's nieuwsagentschap presteerde TITAN-LSTM ongeveer drie keer beter dan de zelfstandige TITAN-methode bij het voorspellen van het gebied dat de regen van een storm zou bestrijken, waardoor een nauwkeurigheidsindex van ongeveer 0,2 naar ongeveer 0,7 in de vroege voorspellingsminuten steeg. Dezelfde bron rapporteerde een bijna 70%-verlaging van valse alarmen en een neerslagintensiteitsfout van ongeveer 3 mm per uur vijf minuten van tevoren, stijgend naar 3–4 mm per uur op het 30-minutenmerk.

Jornal da USP rapporteerde dat het hybride model de prestaties van meer complexe deep-learning-benaderingen evenaren terwijl aanzienlijk minder rekenkracht nodig was. ND+ rapporteerde dat het trainen van het model ongeveer 20 minuten duurde op een standaard laptop, zonder behoefte aan supercomputers.

TITAN-LSTM in één oogopslag
MetingGerapporteerd cijfer
PrognosehorizonTot 30 minuten, elke 5 minuten bijgewerkt
Radargegevensperiode2016–2019, Ponte Nova-stuwdam, Biritiba Mirim
Gevolgde/gebruikte stormen32.000+ gevolgd; 439 geselecteerd (307 training, 132 tests)
NauwkeurigheidsverbeteringIndex steeg van ~0,2 naar ~0,7 (FAPESP-agentschap)
Verlaging valse alarmen~70% minder valse waarschuwingen (FAPESP-agentschap)
TrainingshardwareStandaard laptop, ~20 minuten (ND+)

Beoogd gebruik

Volgens Jornal da USP en FAPESP's agentschap is het doel civiele verdedigingsagentschappen meer voorbereidingstijd te geven om te beslissen over maatregelen zoals het sluiten van wegen of het evacueren van mensen uit risicogebieden voordat de zwaardste regen van een storm aankomt. De outlets rapporteerden ook potentieel gebruik in hydrologische en overstroming-waarschuwingsmodellen, aangezien het kennen van de regenintensiteit stroomopwaarts kan helpen om snelle stijgingen van het waterpeil stroomafwaarts te anticiperen.

Het netwerk bepaalt of die informatie relevant blijft of niet.

— Andrea Salome Viteri López, onderzoeker, IAG-USP, zoals gerapporteerd door FAPESP's nieuwsagentschap

Jornal da USP rapporteerde dat het bredere doel, zoals beschreven door de onderzoekers, is om personeelsleden in noodbeheersingscentra betere omstandigheden te geven om passende beslissingen te nemen tijdens ernstige weersituaties.

Beperkingen van de studie

Het model werd alleen getraind en getest op radargegevens uit de metropoolregio van São Paulo tussen 2016 en 2019, en de gerapporteerde nauwkeurigheidsgetallen gelden voor die gegevensverzameling. De gecontroleerde bronnen rapporteerden geen operationele inzetdatum, noch of het hulpmiddel door een civiele verdedigingsagentschap is aangenomen.

Vragen

Wat is TITAN-LSTM?
Het is een AI-systeem dat aan USP is ontwikkeld en dat een radargebaseerd stormvolgingsalgoritme (TITAN) combineert met een LSTM-neuraal netwerk om het pad van een storm en de regenintensiteit tot 30 minuten van tevoren te voorspellen.
Wie heeft het hulpmiddel ontwikkeld?
Andrea Salome Viteri López, een postdoctoraal onderzoeker aan USP's Instituut voor Astronomie, Geofysica en Atmosferische Wetenschappen, ontwikkelde het onder toezicht van professor Carlos Augusto Morales Rodriguez, met FAPESP-financiering.
Hoe nauwkeurig is de voorspelling?
Volgens FAPESP's nieuwsagentschap steeg de nauwkeurigheidsindex van het model voor de voorspelling van het neerslaggebied van ongeveer 0,2 naar ongeveer 0,7 in de vroege voorspellingsminuten, en valse alarmen daalde met bijna 70% in vergelijking met de zelfstandige TITAN-methode.
Welke gegevens zijn gebruikt om het te bouwen?
Onderzoekers gebruikten radargegevens van de Ponte Nova-stuwdam in Biritiba Mirim, São Paulo, verzameld tussen 2016 en 2019, volgden meer dan 32.000 stormen en selecteerden 439 voor het trainen en testen van het neurale netwerk.
Wordt het hulpmiddel al gebruikt door civiele verdedigingsagentschappen?
De gecontroleerde bronnen beschrijven het beoogde gebruik van het hulpmiddel voor civiele verdedigingsbeslissingen zoals wegsluitingen en evacuaties, maar rapporteren geen operationele inzetdatum of aanvaarding door een bepaald agentschap.

Hoe de wereld het vertelt

Bronnen

  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

Dit stuk is gemaakt met kunstmatige intelligentie en vóór publicatie automatisch op bronnen gecontroleerd. Ziet u een fout, vraag dan om een correctie. Correctie of weerwoord aanvragen · Hoe we dit maken

Gerelateerd