閃電是自然界中最不可預測的現象之一。它經常致人與動物死亡,並燒燬房屋和森林。閃電可以使飛機保持接地狀態,並損壞電源線,風力渦輪機和太陽能電池板。但是,我們對觸發閃電的機制知之甚少,並且沒有簡單的技術來預測閃電何時何地觸地。
瑞士洛桑聯邦理工學院電磁相容性實驗室的研究人員開發了一種簡單而廉價的人工智慧系統,可以預測30公里半徑內,最近10到30分鐘的閃電何時何地發生。
該研究的負責人阿米霍辛·莫斯塔賈比博士說:“目前的雷電監測系統執行緩慢且非常複雜,它們需要通過雷達或衛星獲取昂貴的外部數。我們的方法使用可以從任何氣象站獲得的資料。這意味著我們可以覆蓋雷達和衛星範圍之外,且通訊網路不可用的偏遠地區。”
此外,由於可以輕鬆,實時地獲取資料,因此可以非常快速地做出預測,並且即使在風暴形成之前也可以發出警報。
這種技術具體使用了經過訓練的機器學習演算法,可以識別導致雷電的條件。為了進行訓練,研究人員使用了12個瑞士氣象站10年來的市區和山區資料。
機器學習演算法考慮四個引數:大氣壓力,空氣溫度,相對溼度和風速。這些引數與雷電檢測和定位系統的記錄相關。使用該方法,該演算法能夠了解發生閃電的條件。
一旦經過培訓,該系統所做的預測的準確率達到了80%。
研究人員現在計劃在歐洲鐳射避雷針專案中使用這項技術。
《氣候和大氣科學》科學期刊發表了這份研究報告。
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