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智能氣象時(shí)代加速到來
羅京佳
①在全球氣候變暖的背景下,近年來,全球范圍內(nèi),極端天氣事件呈現(xiàn)增多、增強(qiáng)、時(shí)空分布更加復(fù)雜多變等趨勢(shì)。天氣無常,也加大了天氣預(yù)報(bào)工作的難度。利用人工智能,可顯著提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和可靠性。
②目前,天氣預(yù)報(bào)除了依靠預(yù)報(bào)員的綜合判斷外,主要采用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式,通過處理由氣象衛(wèi)星、觀測(cè)臺(tái)站、雷達(dá)等收集到的觀測(cè)資料,求解描寫天氣演變的大氣動(dòng)力學(xué)方程組,進(jìn)而提供天氣氣候的預(yù)測(cè)信息。這一過程涉及大量計(jì)算,耗費(fèi)較長時(shí)間與較大的計(jì)算資源。
③人工智能方法以機(jī)器學(xué)習(xí)算法為基礎(chǔ),通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法高效處理海量數(shù)據(jù),減少計(jì)算量、節(jié)省計(jì)算資源。機(jī)器學(xué)習(xí)算法能分析大量歷史數(shù)據(jù)間隱藏的非線性關(guān)系,更準(zhǔn)確地厘清地球系統(tǒng)現(xiàn)象間復(fù)雜的因果關(guān)系。中國深圳氣象局建立的基于深度學(xué)習(xí)的雷達(dá)外推模型,可以在5—10分鐘內(nèi)有效預(yù)測(cè)未來0—6小時(shí)的降水??梢?,將人工智能應(yīng)用到傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中,可加快天氣預(yù)報(bào)速度并提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的特點(diǎn)。
④對(duì)于極端天氣氣候事件,準(zhǔn)確及時(shí)的預(yù)報(bào)有助于降低損失、挽救生命。無論是提前幾小時(shí)的短臨預(yù)報(bào),還是提前幾個(gè)月甚至一兩年的氣候預(yù)測(cè),人工智能都有“用武之地”,可以快速識(shí)別可能導(dǎo)致極端災(zāi)害事件的氣象條件。比如,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院和英國利茲大學(xué)利用人工智能開發(fā)出閃電預(yù)測(cè)模型,僅使用基本的氣象數(shù)據(jù)就可以提前10—30分鐘發(fā)出30公里半徑內(nèi)的雷暴預(yù)警,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率接近80%。再如,南京信息工程大學(xué)和韓國全南大學(xué)合作,利用人工智能改進(jìn)對(duì)厄爾尼諾現(xiàn)象的季節(jié)—年際預(yù)測(cè),比現(xiàn)有模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率提高10%—20%。
⑤不過,對(duì)人工智能究竟能在多大程度上改進(jìn)天氣預(yù)報(bào)和氣象服務(wù),也存在爭議。人工智能的本質(zhì)是通過對(duì)過去天氣形勢(shì)的學(xué)習(xí),預(yù)測(cè)未來的天氣情況,而實(shí)際的天氣過程千變?nèi)f化,一個(gè)變量微小的擾動(dòng)都會(huì)改變未來天氣狀況。同時(shí),人工智能也格外依賴數(shù)據(jù)的精確程度,觀測(cè)數(shù)據(jù)有細(xì)小差異,預(yù)測(cè)結(jié)果就會(huì)相差甚遠(yuǎn)。此外,人工智能常被比喻為“黑箱模型”,該方法只能得出天氣預(yù)測(cè)結(jié)果,但其科學(xué)性以及可解釋性較弱。
⑥雖然有局限性,但人工智能在預(yù)報(bào)天氣領(lǐng)域的應(yīng)用已獲得業(yè)界認(rèn)可,越來越多的國家正在對(duì)“人工智能+氣象”進(jìn)行布局。歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心發(fā)布了2021—2030年戰(zhàn)略規(guī)劃,提出未來10年將人工智能完全融入數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和氣候服務(wù)中。美國國家大氣研究中心正推動(dòng)一項(xiàng)研究計(jì)劃,深化人工智能在天氣氣候領(lǐng)域中的應(yīng)用。中國設(shè)立了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,支持人工智能地學(xué)應(yīng)用研究,還設(shè)立了氣象聯(lián)合基金,關(guān)注人工智能氣象應(yīng)用技術(shù)。隨著人工智能技術(shù)的不斷提高,天氣預(yù)報(bào)會(huì)更加準(zhǔn)確,智能氣象時(shí)代將加速到來。
(選自《人民日?qǐng)?bào)》,有改動(dòng))(1)概括選文第③~⑥段的說明內(nèi)容。
(2)選文第④段畫線句子運(yùn)用了什么說明方法?有什么作用?
(3)分析選文第④段中兩個(gè)加點(diǎn)詞語的作用。
①人工智能都有“用武之地”,可以快速識(shí)別可能導(dǎo)致極端災(zāi)害事件的氣象條件。
②比如,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院和英國利茲大學(xué)利用人工智能開發(fā)出閃電預(yù)測(cè)模型,僅使用基本的氣象數(shù)據(jù)就可以提前10—30分鐘發(fā)出30公里半徑內(nèi)的雷暴預(yù)警,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率接近80%。
(4)下列說法中與選文內(nèi)容不符的一項(xiàng)是
A.數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式通過處理相關(guān)的觀測(cè)資料,求解描寫天氣演變的大氣動(dòng)力學(xué)方程組,提供預(yù)測(cè)信息。
B.人工智能方法以機(jī)器學(xué)習(xí)算法為基礎(chǔ),其過程涉及了大量的計(jì)算,耗費(fèi)較長時(shí)間與較大的計(jì)算資源。
C.人工智能也格外依賴數(shù)據(jù)的精確程度,當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)有細(xì)小差異的時(shí)候,預(yù)測(cè)結(jié)果就會(huì)有很大的差異。
D.業(yè)界認(rèn)可人工智能在預(yù)報(bào)天氣領(lǐng)域的應(yīng)用,越來越多的國家正在對(duì)“人工智能+氣象”進(jìn)行全面安排。
【分析】本文由天氣無常引出人工智能在天氣預(yù)報(bào)中的運(yùn)用,然后介紹了氣象預(yù)測(cè)中的人工智能方法是什么,有什么作用,有什么局限性,發(fā)展?fàn)顩r等內(nèi)容。
【解答】(1)本題考查概括文章內(nèi)容的能力。第③段,由“人工智能方法以機(jī)器學(xué)習(xí)算法為基礎(chǔ),通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法高效處理海量數(shù)據(jù),減少計(jì)算量、節(jié)省計(jì)算資源。機(jī)器學(xué)習(xí)算法能分析大量歷史數(shù)據(jù)間隱藏的非線性關(guān)系,更準(zhǔn)確地厘清地球系統(tǒng)現(xiàn)象間復(fù)雜的因果關(guān)系”等語句可概括為:氣象預(yù)測(cè)中的人工智能方法是什么。第④段,由“無論是提前幾小時(shí)的短臨預(yù)報(bào),還是提前幾個(gè)月甚至一兩年的氣候預(yù)測(cè),人工智能都有'用武之地’,可以快速識(shí)別可能導(dǎo)致極端災(zāi)害事件的氣象條件”等語句可概括為:人工智能方法的作用。第⑤段,由“不過,對(duì)人工智能究竟能在多大程度上改進(jìn)天氣預(yù)報(bào)和氣象服務(wù),也存在爭議”可概括為:人工智能方法的局限性。第⑥段,由“雖然有局限性,但人工智能在預(yù)報(bào)天氣領(lǐng)域的應(yīng)用已獲得業(yè)界認(rèn)可,越來越多的國家正在對(duì)'人工智能+氣象’進(jìn)行布局”可概括為:人工智能方法的發(fā)展?fàn)顩r。據(jù)此梳理作答即可。
(2)本題考查說明方法及其作用。由“再如”可知,畫線句運(yùn)用了舉例子的說明方法,具有準(zhǔn)確具體、有說服力的表達(dá)效果。由“比現(xiàn)有模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率提高10%—20%”可知,畫線句運(yùn)用了作比較、列數(shù)字的說明方法,具有準(zhǔn)確、突出地說明事物特點(diǎn)的作用。這幾種說明方法的綜合運(yùn)用,目的是證實(shí)“無論是提前幾小時(shí)的短臨預(yù)報(bào),還是提前幾個(gè)月甚至一兩年的氣候預(yù)測(cè),人工智能都有'用武之地’”的說法。具體來說,是體現(xiàn)了人工智能進(jìn)行氣象預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率。可據(jù)此作答。
(3)本題考查詞語的表達(dá)作用。第①題,可從語言生動(dòng)性的角度作答?!坝梦渲亍笔且孕蜗蠡氖址ㄕf明人工智能在氣象預(yù)測(cè)中能夠發(fā)揮作用,具有生動(dòng)形象的表達(dá)效果。第②題,可從語言準(zhǔn)確性的角度作答?!敖咏笔钦f略低于80%,如果刪去,就成了準(zhǔn)確率就是80%了,與事實(shí)不符。
(4)本題考查對(duì)文章內(nèi)容的掌握。
ACD.正確;
B.有誤,由原文“人工智能方法以機(jī)器學(xué)習(xí)算法為基礎(chǔ),通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法高效處理海量數(shù)據(jù),減少計(jì)算量、節(jié)省計(jì)算資源”可知,此項(xiàng)理解錯(cuò)誤。
故選:B。
答案:
(1)氣象預(yù)測(cè)中的人工智能方法是什么,有什么作用,有什么局限性,發(fā)展?fàn)顩r。
(2)運(yùn)用了舉例子、作比較、列數(shù)字的說明方法,具體、準(zhǔn)確、有說服力地說明了人工智能在氣象預(yù)測(cè)中準(zhǔn)確率更高,無論是短臨預(yù)報(bào),還是氣候預(yù)測(cè),人工智能都有“用武之地”。
(3)①“用武之地”形象地說明了人工智能在氣象預(yù)測(cè)中能夠發(fā)揮作用,具有生動(dòng)、形象、幽默的表達(dá)效果,吸引讀者閱讀興趣。
②“接近”是靠近的意思,這里指略低于80%。如果刪去,準(zhǔn)確率就成了80%,與事實(shí)不符。這一詞語體現(xiàn)了說明文語言準(zhǔn)確嚴(yán)密的特點(diǎn)。
(4)B
【點(diǎn)評(píng)】說明方法分為舉例子、分類別、列數(shù)據(jù)、作比較、下定義、打比方、畫圖表、作詮釋、摹狀貌、引用說明、作假設(shè)等。
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