ШІ може передбачити утворення хвиль “морських монстрів”

штВчені використали штучний інтелект (ШІ) для створення рівняння, яке може передбачити, коли вдарить сумнозвісна непередбачувана хвиля-вбивця.

За даними Національного управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA), хвилі-вбивці, також відомі як “хвилі морські монстри”, щонайменше вдвічі перевищують висоту інших хвиль навколо них. Ці хвилі, які трапляються щодня і по всьому світу, вкрай непередбачувані і можуть руйнувати кораблі, які з ними стикаються. За даними NOAA, хвилі-вбивці утворюються, коли океанські хвилі проходять одна крізь іншу, утворюючи гігантські водяні стіни. Однак точні механізми того, чому і де вони з’являються, поки що незрозумілі.

Але, використовуючи 700-річні дані про океан, включаючи історичні записи та дані з буїв у 158 місцях по всьому світу, дослідники створили формулу для прогнозування цих “морських монстрів”. “По суті, це просто велике невезіння, коли одна з цих гігантських хвиль утворюється в морі”, – сказав провідний автор дослідження Діон Хефнер, колишній докторант Інституту Нільса Бора, у своїй заяві. “Вони викликані поєднанням багатьох факторів, які до цього часу не були об’єднані в єдину оцінку ризику”.

У статті, опублікованій в журналі PNAS, Хефнер і його колеги склали карту змінних, які створюють несанкціоновані хвилі, і використовували штучний інтелект, щоб зіставити їх в єдину модель, яка може визначити ймовірність формування несанкціонованої хвилі. Команда навчила нейронну мережу, використовуючи історичні дані про хвилі. Це створило систему, яка самостійно вивчала причини виникнення нестандартних хвиль і могла прогнозувати, коли і де вони можуть виникнути.

Але методи ШІ були приховані в чорному ящику, тобто вчені не могли сказати, як ШІ працює. Тому команда Хефнера застосувала символічну регресію, ще одну форму машинного навчання, яка при подачі даних створювала рівняння, а не просто одне передбачення, що допомогло дослідникам зрозуміти, як ШІ досягає своїх прогнозів.

“Наш аналіз показує, що аномальні хвилі виникають постійно. Фактично, ми зареєстрували 100000 хвиль у нашому наборі даних, які можна визначити як хвилі-вбивці”, – сказав співавтор дослідження Йоханнес Геммріх, науковий співробітник Університету Вікторії в Канаді, у своїй заяві. “Це еквівалентно приблизно 1 монструозній хвилі, що виникає щодня в будь-якій точці океану. Однак, не всі ці хвилі-монстри мають екстремальні розміри”.

Хвилі-монстри можуть становити серйозну небезпеку для суден. Лише минулого року така смертоносна хвиля врізалася в круїзний лайнер поблизу Антарктиди, в результаті чого одна людина загинула і четверо отримали поранення. Вони також можуть досягати величезних розмірів порівняно з навколишнім морем. Хвиля-вбивця, яку назвали хвилею Уклюеле, що з’явилася біля берегів Канади в 2020 році, була заввишки 17,6 м і втричі вищою за навколишні хвилі, що робить її “ймовірно, найекстремальнішоюю хвилею-ізгоєм з усіх коли-небудь зафіксованих”, – йдеться в заяві Геммріха.

Були зафіксовані навіть більші хвилі-вбивці – наприклад, монстр заввишки 25,6 м біля Норвегії в 1995 році – але вони були ближчими за висотою до інших сусідніх хвиль, як раніше повідомляло видання Live Science.

За словами Хефнера, це нове рівняння фактично показує процес утворення хвилі-вбивці і може краще захистити пасажирські та вантажні судна від руйнувань. Компанії можуть використовувати алгоритм, щоб передбачити, коли і де може виникнути ідеальний коктейль факторів, який може спричинити появу хвилі-монстра, і шукати альтернативний маршрут.

Читайте також:

• Письменники подали в суд на OpenAI і Microsoft за навчання ШІ за їхніми книгами
•  Телефони середнього класу матимуть підтримку ШІ завдяки новому чипу MediaTek