Google открыл TACLS: нейросети дают прогноз наводнений до начала паводка

Систему под названием TACLS (Transient Artifact and Continuous Learning System, система непрерывного обучения и отслеживания переходных процессов) разработали совместно учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD), Национальная метеорологическая служба США (NWS) и NASA. Об этом рассказал The Verge, подробно описав, как нейросети для прогноза наводнений уже работают в пилотном режиме на территории Калифорнии.

Проблема, которую решает TACLS, не абстрактна. По данным из источника, наводнения занимают второе место по числу смертей от стихийных бедствий в США и первое в мире. Всего 15 сантиметров быстрой воды сбивают взрослого человека с ног, 30 сантиметров поднимают легковой автомобиль.

Как TACLS меняет прогноз паводков?

Сейчас метеорологи в 122 прогнозных офисах NWS используют набор инструментов:

• Дождевые и речные датчики показывают, сколько воды в конкретной точке прямо сейчас.
• Спутники и радары отслеживают развитие штормов.
• Пороговые модели рассчитывают, какое количество осадков за какое время приведёт к паводку для конкретного типа почвы и рельефа.

Ограничения этого подхода объяснил руководитель проекта TACLS, геодезист Скриппсовского института океанографии Йехуда Бок: спутники NWS дают более детальную картину над океаном, чем над сушей, а отслеживание дождя в реальном времени не оставляет запаса по времени. Когда осадки уже идут, вы уже внутри события.

В пустынных и малонаселённых районах датчиков дождя ещё меньше. Старший гидролог NWS в Окснарде Джейм Лабер признал: «У нас довольно плотная сеть, но она не покрывает каждый участок земли».

TACLS решает эту проблему иначе: система использует спутниковые данные и машинное обучение, чтобы находить на карте участки, где дождь рискует перерасти в опасный паводок, до того как вода поднимется. Пока инструмент работает только в Калифорнии, но его планируют сделать доступным для всех офисов NWS.

«Это поможет вам спасать жизни. Без TACLS шторм, движущийся в ваш район, может убить людей. С TACLS вы успеете выпустить предупреждение и спасти людей.» : Айвори Смолл, офицер по науке и операциям, NWS Сан-Диего

Что нового?

• Прогноз до события, а не во время. Традиционные датчики фиксируют дождь, когда он уже идёт. TACLS анализирует спутниковые данные и выявляет зоны перехода от дождя к паводку заранее.
• Машинное обучение вместо ручных порогов. Система сама находит закономерности в данных о почве, рельефе и осадках, которые человеку сложно увидеть в таблицах.
• Работа в зонах без датчиков. Там, где нет наземных станций (пустыни, сельская местность), TACLS опирается на спутники, а не на локальные приборы.
• Планы на масштабирование. Пока система работает в Калифорнии, но разработчики намерены подключить все 122 прогнозных офиса NWS.

Как попробовать?

1. Проверьте, покрывает ли ваш регион NWS. Пока TACLS доступна только метеорологам в Калифорнии. Если вы в США, следите за обновлениями на сайте weather.gov.
2. Для жителей России и СНГ. Прямого доступа к TACLS нет. Следите за данными Росгидромета и региональных МЧС, они остаются основным источником предупреждений о паводках.
3. Авторам и маркетологам. Изучите, как тема нейросетей для прогноза наводнений набирает поисковый интерес: весенние паводки в России ежегодно создают всплеск запросов, а контент на стыке ИИ и безопасности привлекает аудиторию, далёкую от технологий.

Есть ли аналоги в России?

Прямого аналога TACLS в открытом доступе в России на момент публикации нет. Росгидромет использует спутниковые данные и гидрологические модели, но публичных систем на основе машинного обучения для оперативного прогноза паводков ведомство не анонсировало.

Отдельные разработки ведутся в университетах и институтах РАН, однако до стадии рабочего инструмента для метеослужб, как TACLS, они, по открытым данным, пока не дошли. Для авторов из России это означает простую вещь: тема нейросетей для прогноза наводнений в отечественном контексте практически не занята, и толковый разбор соберёт трафик.

Что с этого вам?

Автору Дзена. Весенние паводки в Оренбургской области, Тюмени, на Дальнем Востоке каждый год дают волну поисковых запросов. Материал о том, как нейросети для прогноза наводнений уже работают в США и почему в России пока нет аналога, попадает в пересечение двух горячих тем: ИИ и безопасность.

Маркетологу. Если ваш бренд связан со страхованием, строительством, региональной инфраструктурой, это готовый инфоповод для экспертного контента. Ссылка на реальную систему с NASA и NWS сильнее, чем абстрактные рассуждения про «ИИ спасает мир».

Предпринимателю в РФ. Технология пока закрыта внутри американских госслужб, но сам подход (спутники плюс машинное обучение для локального прогноза) применим к российским данным. Если вы работаете с геоданными или страховыми рисками, следите за публикациями UCSD по TACLS: методология, скорее всего, будет описана в открытых научных статьях.

Частые вопросы

TACLS доступна обычным людям?

Нет. Пока это инструмент для метеорологов NWS. Обычные пользователи получают результат работы системы в виде более ранних и точных предупреждений о паводках, но напрямую зайти в TACLS и посмотреть карту рисков они не могут.

Чем TACLS отличается от обычного прогноза погоды?

Прогноз погоды говорит, что будет дождь. TACLS анализирует, где именно этот дождь с учётом рельефа, типа почвы и спутниковых данных перейдёт в опасный паводок. Разница в том, что система предупреждает о последствиях дождя, а не о самом дожде.

Когда TACLS заработает за пределами Калифорнии?

Разработчики заявили о планах подключить все 122 прогнозных офиса NWS, но конкретную дату не назвали. О международном доступе, в том числе для России, речи пока не идёт.