Переводчик на совещании не запоминает каждое слово оратора. Он выделяет главные мысли, а потом передаёт сжатый смысл, не теряя деталей. Примерно так работает новая модель для прогноза Эль-Ниньо. Температура океана записывается в виде трёхмерной таблицы: долгота, широта и глубина. Каждый срез содержит тысячи чисел, и напрямую увидеть в них закономерность почти невозможно.
Модель сначала раскладывает данные на небольшое число факторов — «тем», которые описывают типичные узоры температуры. Затем она ищет, как эти факторы в прошлом связаны с факторами в будущем. Связь оказывается простой и компактной: вместо миллионов коэффициентов нужно оценить лишь несколько сотен. Но чистого сжатия мало. В океане бывают локальные аномалии, например резкий прогрев у берегов Перу. Для них в модель добавляют разреженную часть — она ловит редкие, но важные события, которые не вписываются в общий узор.
Пространственные карты факторов совпали с известными областями Эль-Ниньо. Это значит, что метод не просто выдаёт точные цифры, но и показывает, где именно формируется будущий климатический сдвиг. Теперь такой подход можно применять к другим данным, где время и пространство переплетены, — от работы мозга до финансовых рынков.
Тензор данных о температуре океана содержит 14637 элементов, но предложенная модель использует всего около 300 параметров для прогноза.