Человек издавна начал вести наблюдения за природными объектами и явлениями. В качестве примера можно привести известные многим народные приметы прогноза погоды, которые сложились по многовековым наблюдениям, передавались из поколения в поколение и составляют часть культуры большинства народов. Кто из нас не знает, что низко ласточки летают перед дождем, воробьи зимой чирикают перед оттепелью, а дождливое лето предвещает снежную зиму? На бытовом уровне таких примет хватает, чтобы определиться с формой одежды, но в интересах экономики и социального благополучия применяются уже совсем другие технологии.
В середине 1970-х годов совместными усилиями мирового сообщества была создана Глобальная система мониторинга окружающей среды (ГСМОС). Первоочередной ее задачей была организация контроля загрязнения окружающей среды и причин его возникновения. Во всех странах мира с помощью различных технических - вплоть до космических - систем на регулярной основе фиксируются природные, антропогенные и техногенные факторы воздействия на среду, а также их последствия - изменения экологической ситуации, биоразнообразия, ландшафта и др.
Развитие цифровых технологий перевело эту работу в режим нон-стоп, а использование нейросетей позволило не только выявлять уже возникшие критические ситуации, но и предсказывать их с наибольшей вероятностью. И сейчас данные, полученные в ходе мониторинга, используются инженерами-экологами, региональными и федеральными властями, крупными корпорациями по добыче и переработке природных ресурсов, предприятиями АПК и даже банками и страховыми организациями. Например, если в одной местности раз в три года фиксируется засуха, то на этот год ставки по кредитам для селян и страховые тарифы непременно вырастут.
Как рассказал "РГ" статс-секретарь Экологической палаты России, председатель общественного совета при Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Вадим Петров, по данным Росгидромета на территории нашей страны за год образуется до тысячи опасных гидрометеорологических явлений (смерчи, ураганы и т.д.). И задача правильности долгосрочного прогноза погоды гораздо важнее, чем просто подсказать гражданам с утра, брать зонтик или нет. Это обеспечение безопасности жизни и здоровья людей.
Основным прогностическим инструментом сегодня служат численные модели атмосферы в виде сложных программных комплексов. Эти комплексы рассчитывают температуру, влажность, ветер и прочие параметры на разных высотах в различных точках земного шара. В моделях учитываются различные процессы: термогидродинамики, преобразований влаги, радиационно-облачные взаимодействия, сложные процессы в пограничном слое атмосферы и пр. Чтобы вручную проанализировать все эти сведения, понадобились бы сотни человеко-лет.
"Ээффект нейросетевого моделирования показывает высокую эффективность для анализа больших объемов данных и повышения точности прогнозирования с учетом роста возможных источников этих данных, объединяющих глобальные правительственные, краудсорсинговые, спутниковые и прочие", - говорит Вадим Петров.
Искусственный интеллект помогает понять, как изменение климата влияет на частоту экстремальных событий - штормовой ветер, засухи, наводнение, таяние многолетней мерзлоты. Последнее, кстати, весьма актуально, учитывая, что около 11 миллионов квадратных километров, или 65 процентов территории нашей страны, представляют именно районы вечной мерзлоты. Здесь расположены крупные города - Якутск, Анадырь, Норильск, Воркута и т.д. И если грунт под ними растает, вместе с ним "поплывут" дома и дороги.
Печальный пример - детский сад "Мамонтенок" в Салехарде. Проблемы у него появились почти сразу после окончания строительства: в здании в 2019 году образовались трещины, его закрыли на ремонт. Вероятной причиной подвижки грунтов признали строительство теплотрассы и дороги неподалеку. Застройщику пришлось установить на фундаменте систему термостабилизации. Однако летом этого года здесь стряслось новое ЧП - провалилась часть детской площадки. Вот почему так важно прогнозировать изменения в состоянии грунтов.
Незаменим ИИ при анализе данных космической съемки, поскольку материала за десятилетия скопилось очень много. Из него можно извлечь очень много полезной информации об изменении ресурсов и процессов, рассказал эксперт по развитию продуктов дистанционного зондирования Земли компании "Терра Тех" Михаил Березкин.
"Анализ космической съемки - это оптимальный инструмент экомониторинга, позволяющий увидеть, что у нас в стране происходит", - считает эксперт. Полученные результаты служат основанием для управленческих решений. В частности, именно ИИ спрогнозировал нашествие борщевика в регионах Центральной России. Благодаря этому депутаты Госдумы выступили с инициативой законопроекта об инвазивных растениях, то есть чужеродных для нашей природы и наносящих ей вред. На борьбу с борщевиком в России ежегодно тратится до миллиарда рублей.
В тему
Умные люди еще до нашей эры умудрялись систематизировать данные о тех или иных природных явлениях для личной выгоды. Так, знаменитый греческий философ Фалес Милетский (VII-VI века до н.э.) однажды, предвидя богатый урожай оливок, в межсезонье скупил за бесценок маслобойни у окрестных владельцев. Когда наступило время сбора оливок, начался ажиотажный спрос на маслобойни. Тогда он перепродал их обратно по высокой цене и сильно обогатился.