寒流、水災、森林大火都能更快預測!極端氣候來臨,AI怎麼幫我們應對?
寒流、水災、森林大火都能更快預測!極端氣候來臨,AI怎麼幫我們應對?

天氣預報產業近年來相當受到矚目,根據ResearchAndMarkets的數據,到2027年底,天氣預報服務市場規模預計將增長到54.83億美元,預計年均複合成長率約為10%。尤其隨著運輸和物流、農業、保險、環境管理和海事等產業成長,近年來對天氣預報服務的需求顯著增加。

隨著人工智慧的發展,計算大量數據來檢測,將會有助於建立短期的天氣預測和未來氣候的模型。機器學習、神經網絡和深度學習可以精準的模擬大氣變化,減少了傳統算法所需的負載,並且可以在更小的系統上運行、速度也更快,精準度可以達到10倍以上,成本甚至可以減少90%。

由於全球對天氣預報技術的需求一直在快速增長,也有越來越多科技巨頭投入該領域的AI研發,以最快的時間、最少的金錢預算,模擬數個小時內可能的天氣遽變,幫助人們應對與疏散,減少生命財產的損失。

接受過往大量數據訓練,人工智慧預測效果顯著

幾十年來,天氣預報一直以同樣的方式進行:匯集來自海洋浮標和獨立天氣追踪器的資料、用超級電腦處理大量的大氣和海洋數據,然後使用模擬天氣中流體動力學物理的模型分析這些數據。而這些大量的數據需要超級電腦的處理能力,並且耗費大量的時間與金錢來收集和處理。

但人工智慧的技術不依賴物理定律,而是透過回顧過去大量的天氣數據,並且訓練神經網路理解條件以及天氣如何演變。

也因此,使用人工智慧模型來預測的氣象可以更快,甚至可以更準──當前許多公司投入的是更短期間內的天氣變化,例如近一兩個小時內的狀況,尤其是突如其來的暴雨、雷擊,可能會影響生命及財產。

追蹤短時間內天氣變化,暴雨雷擊警報更快速有效

短期天氣預測模型的開發是要解決傳統預測的問題,因為,假設傳統的預報計算需花上6個小時,6個小時計算完畢後,該結果已經算是「過時」的預測,因為計算後,蒐集到的資料已經是6個小時前的的資料,無法對最新的大氣狀況有更精確的預測。目前,AI模型最快可以將運算的延遲減少到5~10分鐘。

英國人工智慧開發商DeepMind就是使用人工智慧來填補短時間氣象預測的公司之一,也可以更精準的預測降雨量。此系統從探測器中讀取數據,每五分鐘確定一公里區域內的降水量。然後生成模型,並分析過去二十分鐘的情況,接著對接下來的一兩個小時進行預測。

Google所開發的NowCast也可以在一公里的範圍內預測六個小時內的降雨,給定過去一個小時的雷達圖像系列,預測0~6個小時後的雷達圖像。此模型使用2017年至2019年期間對美國大陸的觀測結果來訓練的,因此在預測之前這個模型已經訓練好了。

IBM旗下的天氣預報資訊科技公司The Weather Company也有屬於自己的GRAF(Global High-Resolution Atmospheric Forecasting System,全球高解析度大氣預報系統)能夠焦點在34公里範圍內的天氣狀況,並且預報將每小時更新一次(相較於傳統的612小時)。

GRAF的核心是一台超級電腦,專門設計用於處理虛擬全球天氣模型。他們的資料數據來源不僅是氣象雷達、探測器和衛星,甚至還有世界各地客機上的傳感器和允許該系統蒐集資料的智慧型手機。一般用戶也可以在The Weather Channel應用程式以及weather.com,或是任何使用The Weather Company天氣資料的產品,也都可以獲取新系統的預測結果。

藉由預測即將發生的自然災害,人工智慧可以幫助人們更好地應對與安排行程,甚至讓政府也可以及時疏散受影響的居民。對於自然災害預測,還值得一提的是,人工智慧在預測森林火災的時間和地區一再展現積極的成效。

美國的幾個州目前會用衛星接收微波,觀察樹葉的顏色以確定森林區域的干燥程度。之後,人工智慧將接收到的數據進行資料比對,準確率在70%左右。

簡化耗時複雜的運算,掌握極端氣候

隨著世界極端氣候逐漸開始劇烈影響人類的生活與產業,對於人工智慧快速、精準預測的需求更是迫切。世界氣象組織上週估計,僅2021年,亞洲就因極端天氣事件遭受了近360億美元的經濟損失,近5000萬人受到影響。

在最近於埃及舉行的COP27氣候峰會中,人工智慧天氣預報新創公司Atmo的負責人Alexander Levy也表示亞太地區是一個「極具戰略意義的地區」,因為該地區人口眾多,易受極端天氣影響,而且迫切需要改善預測。

Levy 說,富裕國家經常使用超級電腦的傳統運算來預測,而貧窮的、易受氣候影響的國家則較負擔不起,因此Atmo希望以人工智慧和機器學習提高系統效率來介入,並使天氣預測的成本更實惠。

根據Atmo官網,該公司也結合了傳統的天氣預測技術與深度學習神經系統,加上精密的圖形處理器,大大提高Atmo的預報範圍、空間和效率。東非國家烏干達以及法國和德國的特定項目都使用了Atmo的技術,而印尼的預警系統預計很快就會使用。該公司也表示美國軍方也是客戶之一。

Atmo表示,他們已經簽署了與印尼的合作協議,開發預警系統。但Levy說這是「全球所有氣象學中最大的挑戰之一」,因為印尼國土與海域相當廣闊,甚至有數千個群島遍布。而該公司已預計這個系統將主要專注於風暴預報、山洪與降雨預報,且將於明年開始運行。

資料來源:日經亞洲AzatiArtificial Intelligence+

責任編輯:錢玉紘

關鍵字: #人工智慧
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告別「極速迷思」!Opensignal 國際評比揭密:什麼才是 5G 時代的好網路?
告別「極速迷思」!Opensignal 國際評比揭密:什麼才是 5G 時代的好網路?

過去,下載速度是評價電信服務的重要指標,但在 5G 成為工作、娛樂、生活不可或缺的數位基礎設施後,消費者發現,再快的網速,如果不能讓其在人潮聚集、高速移動或室內空間維持穩定連線,即無法轉換成好的使用體驗,也因如此,衡量「好網路」的標準,也逐漸從追求測速數字,轉向任何時間、任何地點都能穩定連線的使用體驗。

這樣的轉變,也反映在國際權威網路分析機構 Opensignal 公布的評比結果。今年初,台灣大哥大不僅率先奪下「 4G/5G 在線率全球 No.3、全台 No.1 」國際級榮譽,在 Opensignal 最新公布的台灣行動網路體驗報告中,更一舉斬獲全台獨有的「可靠性體驗」與「品質一致性」No.1 雙冠王,同時,包辦全台整體影音體驗 No.1、全台整體語音體驗 No.1、全台 5G 語音體驗 No.1 以及全台網路在線率 No.1 多項榮譽。

這些獎項反映的不只是網路順暢,更代表台灣大哥大長期投入頻譜布局、基地台建設與 5G 技術整合所累積的成果,也讓外界重新思考:究竟什麼才是真正的好網路?

真正的好網路,比的是長期穩定、而非單點測速

答案,就藏在 Opensignal 最具代表性的兩項評比指標──可靠性體驗(Reliability Experience)與品質一致性(Consistent Quality)。

相較於傳統下載速度只反映單一時間、單一地點的網路表現,這兩項指標更重視使用者在真實生活中的整體體驗,因此也是最能反映電信業者網路實力、最難取得的獎項。

「可靠性體驗」衡量的是使用者是否能順利完成各種數位應用,因此,考驗的是網路服務在關鍵時刻不中斷的能力。例如,搶購熱門演唱會門票、秒殺限量商品、超商結帳掃描 QR Code,或是重要的線上會議,都需要網路能即時回應、低延遲且持續運作。

而「品質一致性」則是衡量電信業者可否在不同時間、不同地點、不同網路負載下,都能維持一致的網路服務品質。無論是在跨年晚會、球賽等人潮密集場域,或是在高速移動時觀看串流影音、傳送 LINE 訊息、分享社群動態,確保維持穩定流暢,不因環境改變而明顯降速。

台灣大哥大能同時拿下這兩項全台第一,不僅代表網路速度表現優異,更證明其網路基礎建設具備高度穩定性與韌性,能在各種使用情境下提供一致且可靠的連線品質。

#0 告別「極速迷思」!Opensignal 國際評比揭密:什麼才是 5G 時代的好網路?
圖/ 台灣大哥大

世界級的體驗,來自看不見的技術布局

對使用者來說,網路很好用是一種感覺,但對電信業者來說,則是資金、時間與技術的長期累積與優化。

台灣大哥大能夠率先獲得 Opensignal 的 4G/5G 在線率全球 No.3 與六項台灣第一肯定,背後依靠的不是單一技術,而是長期累積的頻譜策略、基地台建設與網路架構:

首先,台灣大哥大是全台唯一擁有 700MHz+900MHz 雙低頻組合的業者,具備涵蓋範圍廣、穿透力強的特性,不僅能深入建築物室內,也能有效覆蓋偏鄉及高速移動場景,成為穩定連線的基礎。

另一方面,面對影音串流、AI 應用等高速傳輸需求,則由 3.5GHz 100MHz 大頻寬提供高容量傳輸能力,雖然這 100MHz 頻譜由 60MHz 與 40MHz 組成、物理位置並不連續,但透過 NRCA(5G 載波聚合)技術,可將分散頻譜智慧整合,即時進行流量分配、負載平衡與備援,大幅提升頻譜使用效率,讓尖峰時段與高流量場景依然維持穩定的網路品質。

#1 告別「極速迷思」!Opensignal 國際評比揭密:什麼才是 5G 時代的好網路?
圖/ 台灣大哥大

透過上述技術布局,台灣大哥大成功將之轉換為使用者最有感的體驗:無論是在地下室、車廂、偏鄉山區,或是大型活動現場,都能享有穩定、流暢且時刻在線的連線品質。

這樣的發展態勢也意味著:台灣 5G 競爭已從基地台數量與下載速度,進一步走向網路品質、使用體驗與基礎建設韌性的競爭;未來,隨著生成式 AI 、代理式 AI、雲端服務、XR 沉浸式體驗、自駕車與智慧城市快速發展,行動網路將成為支撐數位經濟的重要基礎設施。

總地來看,從 Opensignal 全球 4G/5G 在線率 No.3、全台 No.1,到六項第一的肯定,可以清楚看見:台灣大哥大打造的不只是更快的 5G,而是一套兼顧涵蓋、容量與穩定性的世界級網路架構,也重新定義了好網路的價值–真正重要的,不是測速最快,而是在任何時間、任何地點、任何情境,都能提供穩定且值得信賴的連線體驗,將成為推動台灣下一個數位經濟與 AI 浪潮最關鍵的堅實底座。

想進一步了解台灣大哥大領先全台、接軌世界的網路實力與技術布局,歡迎點選官網了解更多。

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