دانشمندان عقیده دارند سیستم‌های پیشبینی آب و هوا مبتنی بر یادگیری ماشینی، قادر به درک قوانین فیزیکی حاکم بر سیستم مورد بررسی نیستند و همین مسئله احتمال وقوع خطا را افزایش می‌دهد. آن‌ها با بررسی داده‌های پیشبینی آب و هوا با متد «جنگل تصادفی» دریافتند هوش مصنوعی خطای زیادی در پیشبینی آب و هوای محلی دارد. به عقیده آن‌ها هوش مصنوعی میتواند نقش یک دستیار در انجام محاسبات پیچیده با سرعت بالا را برای انسان بازی کند.
یک قرن پیش، ریاضیدان انگلیسی «لوئیس فرای ریچاردسون» ایده شگفت‌انگیزی ارائه کرد: ساخت یک فرآیند سیستماتیک ریاضیاتی که بتواند آب و هوا را پیشبینی کند. ریچاردسون در کتاب خود با عنوان «پیشبینی آب و هوا با فرآیند عددی» سعی کرد معادله‌ای بنویسد که بتواند از آن برای تحلیل دینامیک جو استفاده کند.
اما متاسفانه این معادله موفق نبود زیرا در آن زمان علم کافی در مورد جو وجود نداشت. یک قرن بعد، پیش‌بینی‌های آب و هوا مبتنی بر محاسبات پیچیده‌ای بود که ریچاردسون در زمان خود آن‌ها را پیشبینی کرده بود.
با این‌حال، هنوز چالش‌های اساسی وجود دارد. پیشبینی طوفان‌های تندری که باعث گردباد، تگرگ و باران شدید می‌شوند، دشوار است.
مانند بسیاری از زمینه‌های علمی دیگر، گسترش ابزارهایی مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی نوید خبرهای خوبی برای پیشبینی آب و هواست. اما همچنان که معتقدیم این ابزارها فرصت‌های جدیدی پیش پای ما می‌گذارند، بسیاری از بخش‌های کار نیاز به مهارت افراد باتجربه دارد.
در مقاله‌ای که اخیرا به چاپ رسیده است، دانشمندان بر پیشبینی بارندگی تمرکز کرده‌اند. آن‌ها با استفاده از متد جنگل تصادفی در یادگیری ماشینی تلاش کرده‌اند داده‌ها را دسته‌بندی کرده و از آن‌ها برای پیشبینی نتایج مختلف استفاده کنند. آن‌ها دریافتند هرچه پدیده مورد نظر کوچکتر باشد – به عنوان مثال، رعد و برق – میزان خطای هوش مصنوعی در پیشبینی افزایش می‌یابد.
از سویی دیگر، گروه‌های مختلف دیگر بر پیشبینی گردبادها، تگرگ‌ها و رعد و برق‌های شدید تمرکز کرده‌اند. هرچند یادگیری ماشینی قادر است با انجام محاسبات پیشرفته در مدت زمان بسیار کوتاه به دانشمندان کمک کند، اما درنهایت نمی‌توان هوش مصنوعی را جایگزین افراد باتجربه در این حیطه کرد.
این ابزارها میتواند پیش‌بینی‌های عمومی داشته باشند، به این معنا که تنها رخدادهای در مقیاس بزرگ را با دقت بالا پیشبینی می‌کنند و توان تحلیل آب و هوای محلی را ندارند.
هوش مصنوعی و انسان
پیشبینی آب و هوا نیازمند درک دقیق از فیزیک مسئله است. متاسفانه هوش مصنوعی قادر به درک قوانین فیزیک در شرایط پیچیده این چنینی نیست. همین موضوع سبب می‌شود تا نتایج غیرواقعی به نظر برسند – به عنوان مثال، هوش مصنوعی پیش‌بینی‌های افراطی از دما در محدوده غیرطبیعی دارد.
اینجاست که نقش انسان مهم می‌شود. دانشمندان درنهایت دریافته‌اند این تنها شغلی است که هوش مصنوعی نمی‌تواند در آن جایگزین انسان شود. در حقیقت، هوش مصنوعی در این حیطه تنها دستیار و یک نیروی کمکی برای انسان است تا در انجام محاسبات با سرعت بالا به انسان کمک کند.
