Нейросеть предсказывает тёплые и холодные годы океана на два года вперёд ✛
Каждую весну прогнозы Эль-Ниньо теряют силу, как переводчик, который отвлекается на каждый шорох в зале и превращает часовое совещание в двухчасовое. Учёные называют это весенним барьером предсказуемости. Новая программа учится снимать шум с карт температуры океана слой за слоем, как реставратор снимает копоть со старой картины.
Оказалось, что программа, которая училась только на реальных данных с 1940 по 1999 год, предсказывает температуру океана на 14 месяцев вперёд с хорошей точностью, а в другом эксперименте — на 26 месяцев. Она верно показала супер-Эль-Ниньо 2015 года и тройную Ла-Нинью 2020–2022 годов с ошибкой всего ±0.3 °C. Самое интересное: когда учёные посмотрели, как программа убирает шум, они увидели, что этот процесс описывается тем же уравнением, что и колебания тёплой и холодной воды в океане. Нейросеть сама, без подсказок, выучила физику Эль-Ниньо.
Теперь такой инструмент можно использовать в центрах прогноза климата, чтобы заранее предупреждать о тёплых и холодных годах океана и связанных с ними засухах или наводнениях.
Модель сама, без подсказок, нашла 22-месячный цикл Эль-Ниньо, хотя ей не давали никаких уравнений физики — только карты температуры океана за 60 лет.
Идея нейросети, которая внутри себя воспроизводит физический закон, напоминает «Психоисторию» Айзека Азимова: статистический аппарат предсказывает поведение сложной системы, не зная всех деталей, но улавливая её глубинную динамику.