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智能气象监察助理

智能气象监察助理

伦兆鸿
2017年8月

随著大数据时代的来临,我们每天都可感受到接收大量信息所带来的压力。作为互联网上的一个活跃用户,您可能每天都会收到数以百计的电子邮件、WhatsApp信息、Twitter推文及在Instagram上的照片。此外,在YouTube上有数不尽的有趣视频片段您想观看,以及许多Facebook帖子每天等待著您评论或给“Like”。香港天文台天气预报中心的预报员亦正面对著类似的信息超载的挑战,例如高密度自动气象站数据、高分辨率数值天气预报模式的产品、气象雷达和卫星频繁扫描的影像数据等等。目前,天文台每天要处理的数据量相等于1亿5000万页以上的文字资料!
图一
图一 在天文台预报员的工作台上有数十台电脑显示屏,载满著各式各样的天气资料。
在2013年,天文台开展了一个内部项目去研发一套「智能气象监察助理(IMMA)」系统,以提示预报员一些正在酝酿中的天气情况。该系统现已投入运作。IMMA是一套知识型的专家系统,用来模拟特定领域或学科(在我们的情况为天气预报)的专家在解决问题时所作出的行为而设计的电脑程序。它根据给定的事实和明确的规则,将专家的知识应用于现实世界的问题中。事实只是一些信息,例如:「香港以南的水域检测到闪电信号」。单靠它们所能提供的用途有限,我们必须应用一些规则来展现整体事实的效用和当中的价值,例如当闪电信号足够接近香港时,系统会提醒预报员考虑发出雷暴警告。
图二
图二 智能气象监察助理工作流程。
目前,IMMA每分钟处理超过53万个数据点。它不仅收集数据并在有需要时显示出来,同时它还将数据转换为可执行的建议,帮助预报员进行天气监察和预报工作。该系统成为预报员在忙碌和铺天盖地的信息环境中一个永不言休的助手,大大减少预报员用于天气监察和相关决策过程的时间。
图三
图三 结合广东内陆的实时降雨量和天文台临近预报系统的预测,IMMA发出警示香港可能快有暴雨出现。
在IMMA 的协助下,我们能更有效地保存和管理天气预报的知识和经验。展望未来,我们还可以应用相关技术开发新服务,结合移动设备上的定位和社交网络服务,为移动用户在不同天气情况下提供身处地点的个人化提示。