人工智慧將可以預測破壞性巨浪何時何地會湧起
巨浪似乎會突然出現,威脅船隻和石油鑽井平台。現在,一個經過數百年資料訓練的人工智慧系統已經能夠預測這些巨浪何時會出現,並揭示了巨浪形成的新原理。
Dion Häfner 是尼爾斯-玻爾研究所的前博士生,也是這項科學研究的第一作者,該研究成果剛發表在著名的《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。
巨浪不一定是海洋中最大的浪–根據定義,它們只需要比周圍的浪至少高一倍。它們的形成是由於海流和風等的相互作用,這將它們與海嘯等破壞性更大的波浪區分開來,後者是由地震活動引起的。
不過,這並不是說流氓波本身就不危險。它們可能會損壞船隻和石油鑽井平台,更糟的是,它們似乎是隨機出現的。科學家以前曾研究過如何在幾分鐘的預警時間內預測它們,但一個全面的新系統可以提供更廣泛的預警。
哥本哈根大學的研究人員首先將大量海浪資料輸入人工智慧系統。這些數據由分佈在全球158 個地點的浮標收集,所有浮標每天24 小時工作,共收集了700 多年的數據和10 億多個海浪。
“我們的分析表明,異常海浪無時無刻不在發生,”該研究的第二作者約翰內斯-傑姆里奇(Johannes Gemmrich)說。”事實上,我們的資料集中記錄了10 萬個可定義為流氓波的波浪。這相當於每天在海洋的任意位置都會出現一個巨浪。”
透過分析,研究團隊發現,最常見的”巨浪”起因並不像科學家想像的那樣。它是透過一種被稱為線性疊加的現象發生的,即兩個波浪系統交叉並短暫地相互加強。
“研究的第一作者迪昂-海夫納(Dion Häfner)說:”如果兩個波浪系統在海上相遇的方式增加了產生高波峰和深波谷的幾率,就會產生超大海浪的風險。”
研究團隊表示,他們的新演算法可以應用於浮標接收到的數據,當某一海域出現惡浪風險因素的確切組合時,就會發出警報。必要時,航運公司可以利用這些資訊規劃備用航線。
這項研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。