科学家开发出能够高精度预测未来干旱状况的人工智能模型 - Phys.org

2024-09-18 16:04:04 英文原文

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科学家开发了能够高精度预测未来干旱状况的人工智能模型

发表在《科学报告》杂志上的研究强调了使用人工智能模型相对于传统干旱指数在预测方面的巨大优势导致降雨和水短缺的原因和影响。

“结果令人鼓舞。人工智能模型能够高精度预测未来的干旱状况。人工智能模型显示出与多种干旱的密切相关性沙迦大学土木工程系副教授、该研究的主要作者 Mohamed Abdallah 博士说:“该研究的重要意义在于它有可能使当局能够监测干旱并提供适当的应对策略。作者将人工智能融入干旱预测,提供了比迄今为止更可靠的预测。

作者将可靠的干旱预测的缺乏归因于该现象的复杂性和不断变化的水文气候条件。

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他们写道:“由于干旱现象固有的复杂性和水文气候条件的差异,没有通用的干旱指数可以有效监测世界各地的干旱。因此,本研究旨在开发一种新的气象干旱指数基于各种人工智能(AI)模型来描述和预测干旱。”

作者在他们的研究中强调了传统干旱指数的局限性。为了识别这些缺点,他们使用历史气候数据和土壤湿度水平训练了几个先进的人工智能(AI)模型,以提高干旱预测的准确性。

“我们将开发的基于人工智能的指数与多个传统的干旱指数进行了比较事实证明,我们的人工智能模型在捕捉极端气候变化方面特别有效,并提高了预测准确性。

“这种能力对于干旱日益严重的地区至关重要。水资源短缺和更严重的气候波动带来了重大挑战。我们的人工智能模型可以帮助更有效地规划水资源并减轻干旱对生态系统的影响。

“实施这种数据驱动的方法尤其重要,因为它可以更好地适应气候变化带来的挑战,特别是在最容易受到其影响的地区。”

研究证实人工智能可以成为干旱评估的强大工具,可能为更有效地评估干旱铺平道路以及如何应对水资源短缺的主动管理策略。

“总的来说,研究结果证明,软计算模型可以被认为是快速、准确地模拟干旱的稳健方法,”作者写道。“本文提出了新颖的高性能干旱指数,可以为决策者提供可靠的干旱管理和监测工具。”

Dr.阿卜杜拉表示,他和同事得出的发现不仅仅是理论上的,而且具有相当大的意义。“这些进步不仅仅是学术上的;它们代表了彻底改变干旱准备和响应的变革性一步,确保社区能够更好地抵御和适应不断变化的气候现实。

“该项目的意义在于其潜力彻底改变干旱管理实践。通过提供更准确和及时的预测,开发的基于人工智能的干旱指数可以帮助政策制定者、农村规划者和农民做出更明智的决策,从而有可能减轻干旱对农业和水资源的不利影响。”

“例如,对于水资源不稳定的中东地区来说,预测和减轻干旱影响的能力可以使该地区远离潜在的社会经济和地缘政治危机,并促进农业产量和水资源管理的稳定性,” 沙迦大学土木与环境工程系研究助理兼合著者 Abdulrahman Abdeljaber 说道。

该研究开发了一种方法,可以根据不同地区的具体需求进行定制。根据现有的气候和环境数据,这种方法通过加强干旱监测系统提供了实际意义,从而能够实现早期预警。这些进步使政府和农民能够在干旱期间优化用水和储存策略。”

作者开发的创新人工智能工具甚至旨在帮助更好的资源分配、农业规划和灾害管理,确保水和粮食安全不会随着气候变化的加剧而受到损害。

该工具能够提供早期预警和更准确的数据,使干旱地区能够有效地应对气候变化带来的严峻现实。

该研究的主要作者、沙迦大学土木与环境工程系的研究助理 Mhamd Oyounalsoud 表示,该研究证明人工智能是干旱评估和监测的有效工具,并为专家提供了帮助采取“缺水地区缓解战略”的手段。

基于人工智能的干旱指数(如作者开发的指数)预计将实现更优化的水管理战略,这对于维护粮食安全尤其重要在一个正遭受严重气候危机的世界中。

“通过将人工智能融入干旱监测,我们提供了一种变革性方法,可以增强资源分配决策,这对于面临持续缺水的地区至关重要,”澳大利亚拉筹伯大学计算机学院高级讲师兼合著者 Abdullah Yilmaz 博士说道。

更多信息:Mhamd Saifaldeen Oyounalsoud 等人,使用基于气候的人工智能模型进行干旱预测数据和土壤湿度,科学报告(2024)。DOI:10.1038/s41598-024-70406-6

期刊信息:科学报告

由沙迦大学提供

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本文已根据 Science X 的编辑流程和政策进行审阅。编辑们在确保内容可信度的同时强调了以下属性:事实核查同行评审出版物可信来源校对阅读科学家开发能够高精度预测未来干旱状况的人工智能模型发表在《科学报告》杂志上的研究强调了使用人工智能模型相对于传统干旱的巨大优势预测导致降雨和水短缺的原因和影响的指数。“作者开发的创新人工智能工具甚至旨在帮助更好的资源分配、农业规划和灾害管理,确保水和粮食安全不会因气候变化加剧而受到损害。该研究的主要作者 Mhamd Oyounalsoud 是沙迦大学土木与环境工程系表示,这项研究证明人工智能是干旱评估和监测的有效工具,为专家提供了在缺水地区采取缓解策略的手段。DOI:10.1038/s41598-024-70406-6期刊信息:科学报告由沙迦大学提供