Οι ερευνητές αναπτύσσουν τεχνητή νοημοσύνη που θα μπορούσε να αξιολογήσει τα σημεία ανατροπής της κλιματικής αλλαγής. Ο αλγόριθμος βαθιάς εκμάθησης θα μπορούσε να λειτουργήσει ως σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης κατά της κλιματικής αλλαγής.
Ο Chris Bauch, καθηγητής εφαρμοσμένων μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο του Waterloo, είναι συγγραφέας πρόσφατης ερευνητικής εργασίας που αναφέρει αποτελέσματα σχετικά με τον νέο αλγόριθμο βαθιάς εκμάθησης. Η έρευνα εξετάζει τα κατώφλια πέρα από τα οποία συμβαίνει γρήγορη ή μη αναστρέψιμη αλλαγή σε ένα σύστημα, είπε ο Bauch. “Διαπιστώσαμε ότι ο νέος αλγόριθμος ήταν σε θέση όχι μόνο να προβλέψει τα σημεία ανατροπής με μεγαλύτερη ακρίβεια από τις υπάρχουσες προσεγγίσεις, αλλά επίσης να δώσει πληροφορίες σχετικά με τον τύπο κατάστασης που βρίσκεται πέρα από το σημείο καμπής”, δήλωσε ο Bauch. “Πολλά από αυτά τα σημεία ανατροπής είναι ανεπιθύμητα και θα θέλαμε να τα αποτρέψουμε αν μπορούμε”.
Ορισμένα σημεία ανατροπής που συνδέονται συχνά με την κλιματική αλλαγή σε φυγή περιλαμβάνουν την τήξη του μόνιμου πάγου της Αρκτικής, η οποία θα μπορούσε να απελευθερώσει μαζικές ποσότητες μεθανίου και να προκαλέσει περαιτέρω ταχεία θέρμανση, βλάβη των ωκεάνιων συστημάτων ρεύματος, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε σχεδόν άμεσες αλλαγές στις καιρικές συνθήκες. ή διάσπαση του πάγου, που θα μπορούσε να οδηγήσει σε γρήγορη αλλαγή της στάθμης της θάλασσας.
Η καινοτόμος προσέγγιση με αυτήν την τεχνητή νοημοσύνη, σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι ότι προγραμματίστηκε να μάθει όχι μόνο έναν τύπο καμπής, αλλά γενικά τα χαρακτηριστικά των σημείων ανατροπής.
Η προσέγγιση αποκτά τη δύναμή της από τον υβριδισμό της τεχνητής νοημοσύνης και των μαθηματικών θεωριών για τα σημεία ανατροπής, επιτυγχάνοντας περισσότερα από όσα θα μπορούσαν από μόνα τους. Μετά την εκπαίδευση της τεχνητής νοημοσύνης σε αυτό που χαρακτηρίζουν ως «σύμπαν πιθανών σημείων ανατροπής» που περιλάμβανε περίπου 500.000 μοντέλα, οι ερευνητές το δοκίμασαν σε συγκεκριμένα σημεία ανατροπής του πραγματικού κόσμου σε διάφορα συστήματα, συμπεριλαμβανομένων ιστορικών δειγμάτων πυρήνα κλίματος.
“Η βελτιωμένη μας μέθοδος θα μπορούσε να υψώσει κόκκινες σημαίες όταν είμαστε κοντά σε ένα επικίνδυνο σημείο καμπής”, δήλωσε ο Timothy Lenton, διευθυντής του Ινστιτούτου Global Systems στο Πανεπιστήμιο του Έξετερ και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. “Η παροχή βελτιωμένης έγκαιρης προειδοποίησης για τα σημεία ανατροπής του κλίματος θα μπορούσε να βοηθήσει τις κοινωνίες να προσαρμοστούν και να μειώσουν την ευπάθειά τους σε ό, τι έρχεται, ακόμη και αν δεν μπορούν να το αποφύγουν”.
Η βαθιά μάθηση κάνει τεράστια βήματα στην αναγνώριση και ταξινόμηση προτύπων, με τους ερευνητές να έχουν μετατρέψει, για πρώτη φορά, την ανίχνευση σημείων ανατροπής σε πρόβλημα αναγνώρισης προτύπων. Αυτό γίνεται για να προσπαθήσουμε να ανιχνεύσουμε τα μοτίβα που συμβαίνουν πριν από ένα σημείο καμπής και να πάρουμε έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης για να πούμε αν έρχεται ένα σημείο καμπής.
“Οι άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι με τα σημεία ανατροπής στα κλιματικά συστήματα, αλλά υπάρχουν σημεία καμπής στην οικολογία και την επιδημιολογία και ακόμη και στις χρηματιστηριακές αγορές”, δήλωσε ο Thomas Bury, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο McGill και ένας άλλος από τους συγγραφείς της εφημερίδας. “Αυτό που μάθαμε είναι ότι η τεχνητή νοημοσύνη είναι πολύ καλή στην ανίχνευση χαρακτηριστικών των σημείων ανατροπής που είναι κοινά σε μια μεγάλη ποικιλία πολύπλοκων συστημάτων.”
Ο νέος αλγόριθμος βαθιάς μάθησης «αλλάζει το παιχνίδι για την ικανότητα πρόβλεψης μεγάλων αλλαγών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται με την κλιματική αλλαγή», δήλωσε ο Madhur Anand, άλλος από τους ερευνητές του έργου και διευθυντής του Ινστιτούτου Guelph για Περιβαλλοντική Έρευνα.
Τώρα που η τεχνητή νοημοσύνη τους έμαθε πώς λειτουργούν τα σημεία ανατροπής, η ομάδα εργάζεται στο επόμενο στάδιο, το οποίο είναι να της δώσει τα δεδομένα για τις σύγχρονες τάσεις στην κλιματική αλλαγή. Αλλά ο Anand έδωσε μια προειδοποίηση για το τι μπορεί να συμβεί με τέτοια γνώση.
«Σίγουρα μας δίνει δύναμη», είπε. “Αλλά φυσικά, εξαρτάται από την ανθρωπότητα ως προς το τι κάνουμε με αυτή τη γνώση. Ελπίζω μόνο ότι αυτά τα νέα ευρήματα θα οδηγήσουν σε δίκαιες, θετικές αλλαγές”.
Το έγγραφο “Βαθιά μάθηση για σημάδια έγκαιρης προειδοποίησης για σημεία ανατροπής”, από τους Bauch, Lenton, Bury, Anand και συγγραφείς RI Sujith, Induja Pavithran και Marten Scheffer, δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).
Ακολουθήστε μας στα κοινωνικά δίκτυα facebook, twitter, instagram, και στο Google news. Διαβάστε την e-enimerosi.com για να ενημερώνεστε για όλα τα νέα, από την Ελλάδα και τον κόσμο, κάνετε εγγραφή στην σελίδα και πατήστε το καμπανάκι για να ενημερώνεστε πρώτοι έγκαιρα και έγκυρα.