كشف باحثون عن نظام جديد للتنبؤ بالطقس يعتمد على الذكاء الاصطناعي، يُدعى Aardvark Weather، يمكنه توليد توقعات دقيقة في دقائق باستخدام طاقة حوسبية أقل بكثير من النماذج التقليدية، تم تطوير هذا النظام من قبل باحثين في جامعة كامبريدج، بدعم من معهد آلان تورينج، مايكروسوفت للأبحاث، والمركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى (ECMWF) نشرت النتائج في مجلة Nature بتاريخ 20 مارس 2025.

تعقيد النماذج التقليدية للتنبؤ بالطقس

تعتمد التنبؤات الجوية الحالية على عمليات معقدة متعددة المراحل تتطلب ساعات من الحوسبة باستخدام حواسيب فائقة القوة، بالإضافة إلى ذلك، يتطلب تشغيل هذه النماذج وصيانتها موارد كبيرة، بما في ذلك فرق عمل ضخمة من الخبراء، ومع ذلك أظهرت أبحاث حديثة من شركات مثل هواوي، جوجل، ومايكروسوفت أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يحل محل جزء رئيسي من هذه العملية، وهو المحلل العددي الذي يحدد كيفية تطور الطقس مع مرور الوقت.

نهج Aardvark الثوري

ما يميز نظام Aardvark هو أنه يستبدل العملية الكاملة للتنبؤ بالطقس بنموذج تعلم آلي بسيط واحد، يأخذ هذا النموذج بيانات من الأقمار الصناعية، محطات الطقس، وأجهزة استشعار أخرى، ويولد توقعات عالمية ومحلية، هذا النهج القائم بالكامل على الذكاء الاصطناعي يعني أن التنبؤات أصبحت ممكنة في دقائق باستخدام حاسوب مكتبي عادي.

عند استخدام 10% فقط من بيانات الإدخال مقارنة بالأنظمة الحالية، تفوق Aardvark على نظام GFS الوطني الأمريكي في العديد من المتغيرات، كما أنه ينافس توقعات خدمة الطقس الأمريكية التي تعتمد على عشرات النماذج الجوية وتحليل خبراء الأرصاد.

المرونة والتخصيص للصناعات

أحد الجوانب الأكثر إثارة في نظام Aardvark هو مرونته وتصميمه البسيط، لأنه يتعلم مباشرة من البيانات، يمكن تكييفه بسرعة لتوليد توقعات مخصصة لصناعات أو مواقع محددة، مثل توقع درجات الحرارة للزراعة في إفريقيا أو سرعات الرياح لشركات الطاقة المتجددة في أوروبا. هذا على عكس أنظمة التنبؤ التقليدية التي تتطلب سنوات من العمل من قبل فرق كبيرة من الباحثين لتطوير أنظمة مخصصة.

هذه القدرة لديها إمكانية كبيرة لتحويل التنبؤات الجوية في الدول النامية، حيث لا يتوفر عادةً الوصول إلى الخبراء والموارد الحاسوبية اللازمة لتطوير أنظمة تقليدية.

آراء الخبراء حول إمكانات Aardvark

قال البروفيسور ريتشارد تورنر الباحث الرئيسي في التنبؤ بالطقس في معهد آلان تورينج وأستاذ تعلم الآلة في جامعة كامبريدج: "يعيد Aardvark تصور طرق التنبؤ بالطقس الحالية، ويقدم إمكانية جعل التوقعات أسرع وأرخص وأكثر مرونة ودقة من أي وقت مضى، مما يساعد في تحويل التنبؤات الجوية في الدول المتقدمة والنامية على حد سواء."

وأضافت آنا ألين، المؤلفة الرئيسية من جامعة كامبريدج: "هذه النتائج هي مجرد بداية لما يمكن أن يحققه Aardvark. يمكن تطبيق هذا النهج القائم على التعلم الشامل على مشاكل أخرى في التنبؤ بالطقس، مثل الأعاصير، حرائق الغابات، والأعاصير القمعية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه في مجالات أوسع مثل جودة الهواء، ديناميكيات المحيطات، وتنبؤات الجليد البحري."

التعاون مفتاح نجاح الذكاء الاصطناعي

قال ماثيو تشانتري القائد الاستراتيجي لتعلم الآلة في ECMWF: "لقد سعدنا بالتعاون في هذا المشروع الذي يستكشف الجيل القادم من أنظمة التنبؤ بالطقس، من الضروري أن تعمل الأوساط الأكاديمية والصناعة معًا لمواجهة التحديات التكنولوجية والاستفادة من الفرص الجديدة التي يوفرها الذكاء الاصطناعي."

خطوة نحو ديمقراطية التنبؤات الجوية

قال الدكتور سكوت هوكينغ مدير العلوم والابتكار للبيئة والاستدامة في معهد آلان تورينج: "إطلاق إمكانات الذكاء الاصطناعي سيغير عملية صنع القرار للجميع، من صانعي السياسات والمخططين للطوارئ إلى الصناعات التي تعتمد على توقعات الطقس الدقيقة. اختراق Aardvark لا يتعلق فقط بالسرعة، بل يتعلق بالوصول. من خلال نقل التنبؤات الجوية من الحواسيب الفائقة إلى الحواسيب المكتبية، يمكننا جعل هذه التقنيات متاحة للدول النامية والمناطق التي تعاني من نقص البيانات."

تشمل الخطوات القادمة لنظام Aardvark تشكيل فريق جديد داخل معهد آلان تورينج بقيادة البروفيسور ريتشارد تورنر، لاستكشاف إمكانية نشر النظام في الدول النامية، ودمج التكنولوجيا في العمل الأوسع للمعهد لتطوير تنبؤات بيئية عالية الدقة للطقس، المحيطات، والجليد البحري.