Σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που προβλέπει πού και πότε θα πέσει κεραυνός

Επιστήμονες στην Ελβετία ανέπτυξαν ένα απλό και φθηνό πρωτοποριακό σύστημα, που συνδυάζει μετεωρολογικά δεδομένα και τεχνητή νοημοσύνη και το οποίο προβλέπει σε ποιο μέρος και πότε θα «χτυπήσει» κεραυνός. Είναι η πρώτη φορά στον κόσμο που ένα σύστημα βασίζεται σε απλά μετεωρολογικά δεδομένα για να κάνει -σε πραγματικό χρόνο- πρόβλεψη μελλοντικού κεραυνού.

Οι ερευνητές της Σχολής Μηχανικών της Ελβετικής Ομοσπονδιακής Πολυτεχνικής Σχολής της Λωζάννης (EPFL), με επικεφαλής τους Φαρχάντ Ραχιντί και Αμιρχοσεΐν Μοσταζαμπί, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό κλιματικής και ατμοσφαιρικής επιστήμης «Climate and Atmospheric Science». Προς το παρόν, το σύστημα εκτιμά ότι θα πέσουν κεραυνοί σε μία ακτίνα έως 30 χιλιομέτρων γύρω από το σημείο παρατήρησης (π.χ. μετεωρολογικό σταθμό) μέσα στα επόμενα δέκα έως 30 λεπτά.

Ο κεραυνός είναι ένα από τα πιο απρόβλεπτα φαινόμενα στη φύση. Συχνά, σε όλον τον κόσμο σκοτώνει ανθρώπους και ζώα, ενώ βάζει φωτιές σε σπίτια και δάση. Κρατά ακινητοποιημένα στο έδαφος τα αεροπλάνα και κάνει ζημιές σε δίκτυα ηλεκτρικού ρεύματος, ανεμογεννήτριες και φωτοβολταϊκά. Λίγα πράγματα είναι γνωστά για το τι πυροδοτεί έναν κεραυνό και μέχρι σήμερα δεν υπάρχει κάποια απλή τεχνολογία πρόβλεψης πότε θα πλήξει το έδαφος.

«Τα υπάρχοντα συστήματα είναι αργά και πολύπλοκα, ενώ απαιτούν ακριβά εξωτερικά δεδομένα από ραντάρ ή δορυφόρους. Η δική μας μέθοδος χρησιμοποιεί απλώς δεδομένα από οποιονδήποτε μετεωρολογικό σταθμό, συνεπώς μπορεί να καλύψει απομακρυσμένες περιοχές εκτός ακτίνας δράσης των ραντάρ και των δορυφόρων, καθώς και εκτός εμβέλειας των δικτύων τηλεπικοινωνιών», δήλωσε ο Μοσταζαμπί.

Οι προβλέψεις του συστήματος βγαίνουν γρήγορα μετά την επεξεργασία των μετεωρολογικών δεδομένων και τα σήματα προειδοποίησης για κεραυνό μπορούν να εκδοθούν πριν καν τη δημιουργία καταιγίδας. Το σύστημα βασίζεται σε έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης που έχει εκπαιδευθεί να αναγνωρίζει στα μετεωρολογικά δεδομένα εκείνες τις συνθήκες που θα οδηγήσουν σε κεραυνούς. Για την εκπαίδευσή του, ο αλγόριθμος τροφοδοτήθηκε με δεδομένα δέκα ετών από δώδεκα ελβετικούς μετεωρολογικούς σταθμούς, τόσο σε αστικές όσο και σε ορεινές περιοχές.

Οι τέσσερις βασικοί παράγοντες που αξιολογεί ο αλγόριθμος είναι η ατμοσφαιρική πίεση, η θερμοκρασία του αέρα, η σχετική υγρασία και η ταχύτητα του ανέμου. Η ακρίβεια πρόβλεψης του συστήματος φθάνει περίπου το 80%.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν το νέο σύστημα στο πλαίσιο του ευρωπαϊκού προγράμματος European Laser Lightning Rod, που ξεκίνησε το 2017 και έχει ως στόχο να αναπτύξει τεχνικές για την προστασία από κεραυνικά πλήγματα.