通過(guò)人工智能模型預(yù)測(cè)極端氣候事件的發(fā)生

你可能很快就能看到未來(lái)的洪水將如何通過(guò)新開(kāi)發(fā)的人工智能模型襲擊你的城市。來(lái)自加拿大和美國(guó)研究人員團(tuán)隊(duì)的研究使用生成性對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（ GAN ）生成氣候變化引起的洪水的真實(shí)圖像。名為 ClimateGAN 的研究小組開(kāi)發(fā)了該模型，以強(qiáng)調(diào)極端天氣事件的破壞性，并促使采取集體行動(dòng)遏制排放。

研究人員寫(xiě)道：“預(yù)測(cè)極端氣候事件（如熟悉地區(qū)的洪水）的潛在后果，有助于使氣候變化的抽象影響更加具體，并鼓勵(lì)采取行動(dòng)。”。

全球各地的人們都在努力應(yīng)對(duì)更頻繁的極端天氣事件，包括風(fēng)暴、颶風(fēng)、干旱和由一顆正在下沉的行星引發(fā)的野火。由于海平面上升、風(fēng)暴增強(qiáng)和融雪速度加快，沿海和內(nèi)陸社區(qū)也正在經(jīng)歷更嚴(yán)重的洪水。

全球變暖的毀滅性后果可能會(huì)讓經(jīng)歷過(guò)這些災(zāi)難的人們深受其害，無(wú)論是颶風(fēng)艾達(dá)造成的毀滅性洪水還是澳大利亞各地的叢林大火。然而，許多人仍將氣候變化影響視為一種假設(shè)的、遙遠(yuǎn)的或不確定的事件——一種被稱為距離的心理現(xiàn)象。

根據(jù)研究人員的說(shuō)法，第一人稱視角和極端天氣事件的圖像可以減少距離。到目前為止，數(shù)字技術(shù)（如地理可視化和交互式數(shù)據(jù)儀表盤(pán)）一直專注于創(chuàng)建僅限于特定位置的手動(dòng)區(qū)域渲染。與 ClimateGAN 合作，該團(tuán)隊(duì)致力于創(chuàng)建一個(gè) AI 框架，能夠說(shuō)明熟悉地區(qū)的洪水，將氣候變化的抽象影響轉(zhuǎn)化為具體例子。

該框架使用兩階段、無(wú)監(jiān)督的圖像到圖像轉(zhuǎn)換管道，同時(shí)依賴于真實(shí)圖像和虛擬世界中的模擬數(shù)據(jù)。使用這兩個(gè)數(shù)據(jù)源，遮罩模型可以預(yù)測(cè)如果發(fā)生洪水，圖像中的水的位置。然后，畫(huà)家模型使用GauGAN，一個(gè)由 NVIDIA 研究開(kāi)發(fā)的深度學(xué)習(xí)模型，在蒙面模型的指導(dǎo)下呈現(xiàn)情境化的水紋理。

在廣泛的區(qū)域和風(fēng)景中采樣， 5540 張非水淹圖像用于訓(xùn)練遮罩模型， 1200 張水淹圖像用于訓(xùn)練畫(huà)家模型。

圖 1 。示例 ClimateGAN 輸入和輸出。

信用證：https://arxiv.org/pdf/2110.02871.pdf

該框架共同呈現(xiàn)了城市、郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)洪水的真實(shí)圖像。

研究人員表示，這項(xiàng)工作的長(zhǎng)期目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)，用戶可以輸入任何地址，并從谷歌街景中看到受氣候變化影響的圖像版本。

關(guān)于作者

Michelle Horton 是 NVIDIA 的高級(jí)開(kāi)發(fā)人員通信經(jīng)理，擁有通信經(jīng)理和科學(xué)作家的背景。她在 NVIDIA 為開(kāi)發(fā)者博客撰文，重點(diǎn)介紹了開(kāi)發(fā)者使用 NVIDIA 技術(shù)的多種方式。

審核編輯：郭婷