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Inteligência artificial na previsão do tempo: algoritmo detecta formação de nuvens que levam a tempestades

por Kamila Jessie | 23/08/2019
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A gente busca informações sobre previsão do tempo, ou mesmo recebe notificações sobre isso com bastante frequência. Mas, por trás dessas respostas prontas quanto a riscos de tempestades, por exemplo, há meteorologistas trabalhando. Esses profissionais usam vários modelos e fontes de dados para rastrear formas e movimentos de nuvens, dentre outros parâmetros, que podem indicar tempestades severas ou demais situações que podem ser de risco.

nuvens
Imagem: db.erau.edu

Análise de imagens de satélite por IA:

No entanto, com conjuntos de dados climáticos cada vez mais amplos e diversificados, juntamente a prazos iminentes, é quase impossível monitorar todas as formações de tempestade, especialmente as de menor escala e maior interesse, isto é, em tempo real.

Agora, há um modelo de computador que pode ajudar os meteorologistas a reconhecer potenciais tempestades severas com mais rapidez e precisão, graças a uma equipe de pesquisadores da Penn State University (EUA), do AccuWeather, Inc. e da Universidade de Almería, na Espanha.

Eles desenvolveram uma estrutura baseada em classificadores lineares de aprendizado de máquina – um tipo de inteligência artificial – que detecta movimentos rotacionais em nuvens detectadas em imagens de satélite, que outrora poderiam passar despercebidas. Esta solução de IA foi executada no supercomputador Bridges no Pittsburgh Supercomputing Center.

De acordo com um dos meteorologistas que integrou o projeto, a melhor previsão incorpora o máximo de dados possível. No caso, há muito para absorver, pois a atmosfera é infinitamente complexa. Usando os modelos e os dados disponíveis, estamos tirando uma foto da aparência mais completa da atmosfera. Quão completa? Bem, em seu estudo, eles trabalharam com mais de 50.000 imagens históricas de satélite dos EUA.

nuvens
Imagem: db.erau.edu

Com esses dados, os especialistas identificaram e rotularam a forma e o movimento das nuvens em forma de vírgula. Esses padrões de nuvens estão fortemente associados às formações de ciclones, que podem levar a eventos climáticos severos, como granizo, tempestades, ventos fortes e nevascas.

Em seguida, usando técnicas de aprendizado de máquina, os pesquisadores ensinaram os computadores a reconhecer e detectar automaticamente essas nuvens de interesse nas imagens de satélite.

Mas vejam bem, não é o algoritmo que fará a previsão do tempo. A técnica de IA apontará os padrões, ajudando os especialistas apontando em tempo real onde, em um oceano de dados, poderiam concentrar sua atenção para detectar o início do mau tempo.

Previsão do tempo por IA:

De acordo com a equipe, “esta pesquisa é uma tentativa inicial de mostrar a viabilidade da interpretação baseada em inteligência artificial de informações visuais relacionadas ao clima para a comunidade de pesquisa”.

“Mais pesquisas para integrar essa abordagem com modelos numéricos de previsão do tempo e outros modelos de simulação provavelmente tornarão a previsão do tempo mais precisa e útil para as pessoas.”

Fonte: Engineers Journal.

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Kamila Jessie

Engenheira ambiental e sanitarista, MSc. e atualmente doutoranda em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo. http://orcid.org/0000-0002-6881-4217

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