Искусственный интеллект научился предсказывать наводнения

Учёные из США создали модель искусственного интеллекта, которая может улучшить точность прогнозирования наводнений. В условиях изменяющегося климата, порождённого человеческой деятельностью, гидрологический цикл становится более активным, что увеличивает вероятность возникновения катастрофических наводнений. Новая модель способна оперативно предупреждать о наводнениях в пределах от 1 до 7 дней, охватывая более 80 стран, включая те, где отсутствует надёжная инфраструктура для сбора данных. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Исторически прогнозирование наводнений сталкивалось с серьёзными трудностями из-за недостатка данных и ресурсов. Многие водосборные бассейны по всему миру лишены инфраструктуры для измерения расхода воды, особенно в странах с низким уровнем развития. Традиционные физические модели гидрологии требуют индивидуальной калибровки для каждого водосбора, чтобы обеспечить точные прогнозы. Искусственный интеллект может обучаться на глобальных наборах данных, что позволяет улучшить прогнозирование даже в тех местах, где отсутствуют измерения.

В новом исследовании использовалась обученная модель прогнозирования, базирующаяся на данных с 5680 гидрометрических станций по всему миру за период с 1984 по 2021 годы. Модель прошла проверку на способность предсказывать экстремальные события с различными временными промежутками возникновения с точностью до одного дня. Результаты показали, что модель успешно предсказывала события в течении временных интервалов от одного до десяти лет, что сравнимо с GloFAS — глобальной системой оповещения о наводнениях.

Для оценки эффективности модели использовались F1-баллы, которые являются средним значением точности и полноты. Эти баллы показывают, насколько точно модель может предсказывать реальные события и избегать ложных прогнозов. Обучение и проверка модели проводились на большом количестве мест. Это даёт основания полагать, что модель может быть эффективно применена на глобальном уровне. По результатам исследования, применение искусственного интеллекта для улучшения прогнозирования наводнений может способствовать спасению множества жизней и уменьшению материальных потерь в перспективе.