人工智能應(yīng)用于氣象業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)研究

顧偉

摘?要：自從人工智能出現(xiàn)以來，一直都屬于科學(xué)界的重點(diǎn)研究對(duì)象，而在此過程中也有學(xué)者提出想要將人工智能引入氣象領(lǐng)域當(dāng)中，從而推動(dòng)氣象領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。伴隨著近些年來人工智能水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步，氣象領(lǐng)域與之結(jié)合的發(fā)展也越發(fā)迫切。本文主要針對(duì)于人工智能改善氣象領(lǐng)域的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)服務(wù)進(jìn)行分析，從而更好的滿足氣象行業(yè)以及社會(huì)大眾的需求。

關(guān)鍵詞：氣象業(yè)務(wù);人工智能;智能氣象

伴隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提升，人們對(duì)于各種簡(jiǎn)單便捷的生活方式有了更多的需求，而這也幫助各項(xiàng)高科技材料和技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的發(fā)展。其次，在未來發(fā)展的過程中，生態(tài)問題將成為人們研究的重點(diǎn)問題，這關(guān)系到了人們的生存環(huán)境。而將人工智能與氣象服務(wù)進(jìn)行融合，能夠更好的提升氣象服務(wù)的質(zhì)量，本文將主要針對(duì)于人工智能與氣象業(yè)務(wù)的結(jié)合進(jìn)行分析。

一、人工智能、氣象學(xué)發(fā)展

人工智能主要的含義就是研究模擬人類智能的理論和方法，這種研究?jī)?nèi)容現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為了一門全新的技術(shù)科學(xué)。而人工智能的歸類則是歸屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中，屬于全新的一個(gè)智能實(shí)質(zhì)[1]。而氣象學(xué)則是研究氣象的變化和規(guī)律，一般來說氣象學(xué)中包括有大氣的物理變化、化學(xué)變化、實(shí)際特征等等，并且相當(dāng)于所有變化的整體集合。天氣預(yù)報(bào)和氣象預(yù)報(bào)則是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展過程中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，人們通過對(duì)某一地點(diǎn)大氣層狀態(tài)進(jìn)行分析，從而提出接下來的天氣變化情況，人們可以根據(jù)這一預(yù)報(bào)來安排生活與工作。現(xiàn)在的天氣預(yù)報(bào)主要是收集大量的數(shù)據(jù)，隨后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得到準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，各行各業(yè)都將受到天氣預(yù)報(bào)的影響。

二、我國(guó)氣象部門人工智能服務(wù)現(xiàn)狀

（一）人工智能應(yīng)用于氣象業(yè)務(wù)總體設(shè)計(jì)工作逐步開展

在近些年來發(fā)展的過程中，人工智能技術(shù)正在不斷的發(fā)展與進(jìn)步，這對(duì)于氣象學(xué)的現(xiàn)代化發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)與契機(jī)。為了更好的讓氣象學(xué)得到發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)國(guó)家氣象中心在2013年開始與清華大學(xué)進(jìn)行合作，通過清華大學(xué)的軟件研究成果來將預(yù)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的收集。目前我國(guó)國(guó)家氣象中心已經(jīng)開始在全國(guó)26個(gè)省市逐步推進(jìn)人工智能與氣象領(lǐng)域的融合發(fā)展，并且取得了一定的成果[2]。

（二）人工智能工作得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)

未來發(fā)展的過程中，人們的生活已經(jīng)從以往的小數(shù)據(jù)時(shí)代轉(zhuǎn)變成為了大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)對(duì)于人們的生活改變非常巨大，但是也對(duì)于人們的生活帶來了一些安裝威脅。氣象部門在發(fā)展的過程中建立了氣象大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，構(gòu)建出了全國(guó)氣象大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的布局。在國(guó)家到省的兩級(jí)之間，氣象大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、氣象大數(shù)據(jù)核心技術(shù)、氣象大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、氣象大數(shù)據(jù)核心技術(shù)系統(tǒng)、氣象大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用系統(tǒng)等等紛紛建立，這些系統(tǒng)的建立將觀測(cè)、預(yù)報(bào)、服務(wù)、科研、管理、培訓(xùn)都融為一體，對(duì)于未來氣象大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的發(fā)展和智慧氣象的進(jìn)步有著非常重要的意義[3]。

三、人工智能氣象業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）氣象與人工智能的結(jié)合越來越緊密

在每個(gè)人的生活當(dāng)中，都需要與空氣并存，并且也需要大自然處于融洽的氛圍當(dāng)中。人們生活在大自然里，每天呼吸空氣，感受陰晴冷暖，如果自然環(huán)境不佳，人們的生活質(zhì)量也將會(huì)受到影響。在這樣的環(huán)境中，人們想要生活的更好，就需要擁有適應(yīng)環(huán)境的能力，同時(shí)還需要掌握環(huán)境的變化規(guī)律和變化軌跡。因此，未來生活的過程中人們針對(duì)于天氣就需要進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)，而達(dá)成這一成果之后，對(duì)于指導(dǎo)農(nóng)作物生產(chǎn)還是人們的實(shí)際生活，都能夠取得更好的效果。而使用大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)，能夠更好的分析氣象信息，從而提供質(zhì)量更好的服務(wù)。

（二）人工智能氣象業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)將會(huì)不斷加強(qiáng)

在當(dāng)下發(fā)展的過程中，人工智能應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其中包括機(jī)器翻譯、智能控制、專家系統(tǒng)、機(jī)器人、語言和圖像理解、遺傳編程機(jī)器人工廠、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、航天應(yīng)用、巨量信息處理等等，因此機(jī)器人可以執(zhí)行更加復(fù)雜且龐大的任務(wù)。實(shí)際上人工智能已經(jīng)應(yīng)用于氣象領(lǐng)域，例如天氣預(yù)報(bào)專家系統(tǒng)、智能天氣信息采集系統(tǒng)、智能預(yù)報(bào)系統(tǒng)、智能氣象信息發(fā)布系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等[4]。

（三）人工智能氣象業(yè)務(wù)將逐步形成

經(jīng)過了幾十年的發(fā)展之后，人工智能已經(jīng)正式進(jìn)入了人們的生活，并且人工智能這項(xiàng)技術(shù)也將會(huì)對(duì)人們的生活產(chǎn)生切身實(shí)地的影響。在阿爾法狗和李世石的圍棋對(duì)戰(zhàn)結(jié)束之后，人們對(duì)于這種影響和變化有了更加直觀的認(rèn)識(shí)。而氣象領(lǐng)域人工智能也發(fā)揮出了更大的作用，例如智能推送天氣、各種模式的專家系統(tǒng)、智能預(yù)報(bào)等等。而氣象領(lǐng)域涉及到了人工智能的智能控制、專家系統(tǒng)、巨量信息處理、儲(chǔ)存與管理等等多種應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)在發(fā)展的過程中各國(guó)氣象局都在積極的提升氣象業(yè)務(wù)的自動(dòng)化程度，因此未來人工智能時(shí)代下的氣象業(yè)務(wù)將會(huì)有更好的發(fā)展方向[5]。

結(jié)束語：

未來人工智能在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛，并且未來這一應(yīng)用也將會(huì)不斷的進(jìn)行加深。為了得到更好的預(yù)報(bào)服務(wù)效果，需要使用人工智能來將工作進(jìn)行加強(qiáng)，而在這一過程中人工智能所能夠發(fā)揮出的作用有：數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、多災(zāi)種天氣預(yù)警能力、產(chǎn)品制作、決策服務(wù)等等。但是在未來發(fā)展的過程中還需要注意，天氣氣候系統(tǒng)屬于一個(gè)內(nèi)部較為復(fù)雜的不穩(wěn)定高階線性系統(tǒng)，其內(nèi)部各種不穩(wěn)定因素所產(chǎn)生的相互作用也會(huì)導(dǎo)致這一系統(tǒng)的復(fù)雜性和隨機(jī)性急速上升，而這就導(dǎo)致人工智能介入過程中需要的輸入值、輸出值、邊界值、初始值、物理機(jī)制都是不確定的。針對(duì)于這種情況，需要使用更高階算法的人工智能，從而達(dá)到更好的效果。但是人工智能在氣象領(lǐng)域的發(fā)展是不可阻擋的，屬于未來氣象事業(yè)進(jìn)階的機(jī)遇所在，同時(shí)也是人工智能技術(shù)進(jìn)步的主要表現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]?劉雅忱. 人工智能下深度學(xué)習(xí)在氣象預(yù)報(bào)中應(yīng)用綜述[J]. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020，（11）：121+135.

[3]?馬雷鳴. 天氣預(yù)報(bào)中的人工智能技術(shù)進(jìn)展[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展，2020，35（06）：551-560.

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[5]?魯靜，熊守權(quán)，王明. 基于人工智能的圖像識(shí)別技術(shù)在交通氣象服務(wù)中的應(yīng)用[J]. 信息與電腦（理論版），2019，31（22）：112-114.

基金項(xiàng)目：江蘇高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目（2019SJA0183）資助