University Park, Pa. - - Может ли компьютерная программа выиграть соревнование по прогнозированию погоды? Пока нет, но программа статистического прогнозирования погоды штата Пенсильвания превзошла консенсус-прогноз в Национальном студенческом соревновании по прогнозированию погоды 1996-1997 годов.
«Компьютерная программа заняла 20-е место из 737 участников», - говорит доктор Роберт Вислоки, научный сотрудник в области метеорологии. «Не так уж плохо для быстрой и грязной программы-прототипа».
Вислоки взял свои идеи, которые он и доктор Дж. Майкл Фрич, профессор метеорологии, протестировали в Университете штата Пенсильвания, и создал автоматизированную систему прогнозирования под названием Advanced Model Output Statistics, AMOS, для конкурса погоды. AMOS регулярно получает данные о погоде и, применяя статистические процессы для конкретного прогнозируемого местоположения, прогнозирует осадки, а также максимальные и минимальные температуры.
Хотя AMOS был разработан только для городов и переменных, важных для этого конкурса, Вислоки отмечает, что система может быть расширена для прогнозирования для любого местоположения и для широкого набора параметров.
Национальный студенческий конкурс прогнозов погоды проводится каждый год, и в нем участвуют все диапазоны синоптиков друг против друга в течение 26 недель. Для каждого двухнедельного блока участники готовят ежедневный прогноз для одного и того же города. Прогнозы должны быть готовы к 19:00. и охватывают период, начинающийся с шести часов до 30 часов позже. Через две недели конкурс переходит в следующий город.
Конкурс 1996-97 годов начался с 737 участников и закончился с 383 активными - теми, кто продолжал готовить прогнозы. В конкурсе приняли участие 67 профессиональных метеорологов, 166 первокурсников и второкурсников, 324 младших и старшеклассников и 180 аспирантов.
Консенсус-прогноз, состоящий из среднего значения всех введенных человеческих прогнозов, занял двадцать третье место, сообщают исследователи в недавней статье в Бюллетене Американского метеорологического общества. Две компьютерные программы Национальной метеорологической службы заняли 175-е и 266-е места.
«Мы особенно рады тому, что достигли консенсуса», - говорит Вислоки. «Консенсус трудно превзойти, потому что он представляет собой совокупность знаний всех прогнозистов, участвующих в конкурсе, и это первый случай, когда компьютерная программа смогла превзойти его за длительный период проверки.
"Каждый может хорошо показать себя в одном из городов только благодаря удаче, но поддерживать такую точность без хорошей способности к прогнозированию невозможно на протяжении всего конкурса". Хотя сегодня компьютеры играют важную роль в прогнозировании погоды, они в основном сосредоточены на динамическом моделировании погодных систем, а не на статистическом моделировании.
«На разработку методов статистического прогнозирования было выделено не так много денег, как на другие методы прогнозирования», - говорит Вислоки. «В результате статистические приложения в метеорологии развиваются не так быстро. Многие другие аспекты процесса прогнозирования погоды стали более автоматизированными. Теперь, с развитием AMOS, фактические прогнозы также могут принести пользу».
Хотя Вислоки признает, что такой программе, как AMOS, почти всегда будет трудно превзойти самых лучших прогнозистов, особенно когда есть достаточно времени для подготовки прогноза, как в конкурсе, довольно предварительная статистическая программа, такая как AMOS, превзошла 97 процентов. всех первоначальных участников и 90 процентов всех профессиональных прогнозистов. Если этот тип программы окажется таким же точным, как и большинство людей, у него будет множество практических применений.
«Человеку требуется время, чтобы сделать прогноз», - отмечает Вислоки из штата Пенсильвания.«Если пользователям нужны непрерывные круглосуточные обновления для тысяч различных городов и переменных, синоптикам будет трудно удовлетворить даже небольшую часть этой потребности. Компьютерная программа, такая как AMOS, может своевременно предоставить эту информацию для любого параметра и любое место в мире."