Une avancée révolutionnaire dans le domaine des prévisions météorologiques met en évidence le rôle central du Canada dans l'élaboration de l'avenir de la science du climat. Développé par James Requeima, chercheur postdoctoral à l'Institut Vecteur, le modèle de prévision météorologique basé sur l'IA, Aardvark Weather, promet de démocratiser l'accès à des prévisions météorologiques précises. À une époque où l'incertitude climatique ne cesse de croître, il est essentiel de pouvoir prédire rapidement et avec précision les tendances météorologiques. À l'échelle mondiale, Aardvark offre une solution plus rapide, moins chère et plus précise que les systèmes conventionnels.

La percée

Présenté à l'origine dans l'article "End-to-end data-driven weather prediction", co-écrit par Anna Allen, Stratis Markou, Will Tebbutt, Wessel P. Bruinsma, Tom R. Andersson, Michael Herzog, Nicholas D. Lane, Matthew Chantry, J. Scott Hosking, et Richard E. Turner, et publié dans la revue Nature, Aardvark fournit des prévisions qui sont non seulement 10 fois plus rapides que les systèmes conventionnels, mais qui requièrent 1000 fois moins de puissance de calcul. Traditionnellement l'apanage de grandes équipes d'experts utilisant des superordinateurs, des prévisions météorologiques précises peuvent désormais être réalisées sur un ordinateur de bureau.

Aardvark Weather utilise un modèle unique d'apprentissage automatique qui :

• Traite directement les données d'observation brutes provenant de sources multiples, y compris les satellites, les stations météorologiques, les navires et les avions.
• Élimine la nécessité d'un traitement numérique intermédiaire
• Produire des prévisions globales et locales en une seule étape, en quelques minutes.

Ce système de bout en bout y parvient en n'utilisant que 10 % des données d'entrée requises par les systèmes traditionnels. Cette efficacité ne compromet pas la précision : Aardvark a démontré des performances supérieures à celles du système national de prévision GFS des États-Unis sur plusieurs paramètres et rivalise avec les prévisions du service météorologique des États-Unis.

Pourquoi c'est important

En traitant les observations brutes des stations météorologiques, des satellites et d'autres capteurs du monde entier, Aardvark peut produire des prévisions globales et localisées avec un délai de 10 jours et contribuer à un déploiement rapide.

La polyvalence du système le rend particulièrement utile dans le contexte canadien, qu'il s'agisse de prédire les incendies de forêt en Colombie-Britannique ou d'anticiper les crues soudaines à Toronto. Cette adaptabilité pourrait transformer les stratégies d'intervention d'urgence et de résilience climatique dans notre paysage géographique diversifié.

Applications dans le monde réel

La capacité d'Aardvark à créer des modèles personnalisés de prévisions météorologiques par l'IA pourrait transformer la manière dont nous relevons les défis climatiques au Canada, qu'il s'agisse d'événements météorologiques nécessitant une réponse immédiate ou de modèles climatiques à long terme qui influencent les décisions politiques. Jusqu'à présent, les résultats ouvrent la voie à de meilleures prévisions pour :

• Prévention des incendies de forêt : Des prévisions rapides et localisées pourraient aider les services de lutte contre les incendies de la Colombie-Britannique à prévoir les conditions à haut risque plusieurs jours à l'avance.
• Gestion des inondations : Des villes comme Toronto pourraient être averties plus tôt des risques de crues soudaines
• Planification agricole : Les agriculteurs peuvent accéder à des prévisions microclimatiques détaillées pour des champs spécifiques.
• Optimisation des énergies renouvelables : Les parcs éoliens pourraient mieux prédire le potentiel de production d'électricité

Cet accès à des prévisions précises et localisées pourrait être particulièrement bénéfique aux communautés isolées et autochtones, en leur fournissant des outils pour mieux s'adapter au climat et se préparer aux situations d'urgence.

"L'approche d'apprentissage de bout en bout d'Aardvark Weather représente un changement de paradigme dans les prévisions météorologiques qui pourrait démocratiser l'accès à des prévisions précises dans le monde entier", déclare Requima. "Cette avancée a des implications significatives non seulement pour la météorologie, mais aussi pour la résilience climatique dans les régions qui n'ont pas accès à des infrastructures de prévision sophistiquées."

Comme l'explique Requima, la capacité du système à fonctionner avec des ressources informatiques minimales tout en conservant une grande précision le rend particulièrement prometteur pour élargir l'accès aux prévisions météorologiques avancées de l'IA au-delà des frontières institutionnelles traditionnelles, et a des implications significatives dans l'égalisation de l'accès pour les nations en développement.

Alors que le changement climatique pose de nouveaux défis, des innovations comme Aardvark montrent comment les talents canadiens en matière d'IA contribuent à des solutions globales. 

Aardvark Weather fait partie d'un portefeuille plus large d'innovations en matière d'IA axées sur le climat qui émergent de Vector. En effet, une collaboration antérieure avec BMO et Telus a conduit au développement de SegMate, une boîte à outils d'IA open-source utilisant des techniques de vision par ordinateur pour analyser l'imagerie satellite pour la surveillance de l'environnement, et le récent partenariat de Vector avec Be Node dans le cadre de l'Alliance mondiale pour l'IA pour l'action climatique.

Pour en savoir plus sur cette recherche révolutionnaire, lisez l'étude complète publiée dans Nature.