Resumo:
De acordo com um relatório da Rádio Pública Nacional (NPR) de 26 de outubro, os meteorologistas de furacões confiam cada vez mais na inteligência artificial para fazer previsões, afirmando que esta tecnologia está a mudar rapidamente todo o campo. Quando o primeiro furacão da temporada de furacões no Atlântico se formou este mês, as previsões de trajetória de um modelo de inteligência artificial superaram as dos modelos tradicionais.
No início de outubro, o furacão Isaias atingiu a costa perto de Destin, Flórida, EUA, com intensidade de furacão de categoria 2. Os modelos convencionais de previsão previram inicialmente que continuaria para oeste em direção ao sudeste da Louisiana. E o modelo de inteligência artificial do Google DeepMind estava certo desde o início: o furacão atingiria a parte oeste do Panhandle da Flórida.
"O Google DeepMind, em particular, realmente provou ser o modelo padrão ouro nos últimos anos." disse Michael Lowry, meteorologista sênior e especialista em furacões em Miami que aconselhou a Agência Federal de Gerenciamento de Emergências e o Centro Nacional de Furacões. "Esse modelo é, de longe, o melhor modelo de computador que já vimos. É isso."
O Centro Nacional de Furacões dos EUA incorporou os modelos do Google DeepMind nas previsões oficiais pela primeira vez desde o ano passado. Até o final da temporada de furacões no Atlântico de 2025, já será um dos melhores modelos para prever a trajetória e a intensidade das tempestades, disse Brian McNoldy, pesquisador de furacões da Universidade de Miami. Freqüentemente, novos modelos exigem anos de polimento após a introdução. “Isso é algo com o qual não estamos acostumados – um novo modelo que acabou de chegar rapidamente se tornou o melhor modelo”, disse McNoldy. "Ficou em primeiro lugar quase assim que estreou, o que é uma grande conquista."
Os modelos tradicionais de furacões baseados em leis físicas baseiam-se em dados atmosféricos em tempo real medidos por satélites e aeronaves, como temperatura, umidade, pressão atmosférica e cisalhamento do vento, e então usam equações complexas para prever a possível trajetória e intensidade da tempestade. O modelo de IA funciona de forma muito diferente: baseia-se mais na história, identificando padrões através da análise de milhares de furacões passados e acompanhando dados atmosféricos.
“O modelo de IA na verdade não sabe nada sobre a atmosfera além da imagem atual.” Lowry disse: “Fora isso, não se baseia nas equações que regem o movimento atmosférico, ou seja, nas leis da física, para fazer previsões”. Lowry destacou que a maioria das pessoas que projetam e desenvolvem esses modelos nem mesmo são meteorologistas: “São engenheiros de software que estão desenvolvendo redes neurais”. A chamada “rede neural” é um conjunto de algoritmos de computador que imitam o cérebro humano e são treinados para encontrar padrões em grandes quantidades de dados.
Assim, esses modelos parecem uma “caixa preta”. “Não sabemos por que eles acertam e não sabemos por que erram”, disse Lowry. Para os meteorologistas, confiar num sistema que não compreendem totalmente pode ser perturbador, especialmente durante tempestades, quando milhões de pessoas podem confiar nas suas previsões. “Isso nos deixa um pouco desconfortáveis porque queremos saber por que você acertou a resposta”, disse McNoldy. “E sinto que não sabemos – pelo menos eu não sei.”
No entanto, nem todos os modelos de IA apresentam bom desempenho. Lowry disse que há um grande número de modelos de IA de previsão do tempo não testados no mercado. Os dois que até agora provaram ser os mais precisos, embora com as suas próprias falhas, são modelos desenvolvidos pelo Google DeepMind e pelo Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo, com sede no Reino Unido.
Ao prever a trajetória de Isaías, o modelo de IA do Google DeepMind superou os modelos físicos tradicionais, mas não fez um bom trabalho na previsão da intensidade da tempestade. Fotos tiradas pela Associated Press em 10 de outubro mostram pessoas recuperando itens de uma casa flutuante destruída em Destin após o furacão Isaias.
Os meteorologistas do Centro Nacional de Furacões usam vários modelos comprovados, tanto de inteligência artificial quanto tradicionais, ao produzir previsões oficiais. “Cada tempestade apresenta diferentes desafios de previsão”, disse Michael Brennan, diretor do Centro Nacional de Furacões. “É por isso que adotamos uma abordagem de conjunto, utilizando uma combinação dos melhores modelos”. E ainda cabe às pessoas interpretar os resultados desses modelos e decidir o que dizer ao público. Durante um furacão ativo, o Centro Nacional de Furacões emite atualizações a cada seis horas. Os próprios modelos às vezes mudam drasticamente entre as atualizações, e os analistas devem traduzir essas previsões instáveis em orientações claras que as pessoas possam seguir.
“Um dos grandes valores que os previsores humanos fornecem é a continuidade”, disse Brennan. “Usamos nossa experiência e conhecimento para traduzir previsões de furacões em informações sobre desastres, e é nisso que as pessoas realmente precisam prestar atenção.”
Os cientistas esperam que a tecnologia avance rapidamente. Brennan disse que o modelo do Google DeepMind ainda precisa de melhorias. Superou outros modelos no rastreamento da trajetória de Isaias, mas foi inferior à previsão mista do Centro Nacional de Furacões no julgamento da intensidade da tempestade. A equipe de Brennan fornece feedback regularmente ao Google DeepMind para ajudar a melhorar o modelo. O Google não respondeu às perguntas da NPR sobre o assunto.
O "futuro das previsões está sempre mudando", disse Brennan, e "nunca foi algo que impulsionou esses avanços". Não muito tempo atrás, observou ele, os meteorologistas não conseguiam prever a força de uma tempestade em dois dias; isso mudou devido aos avanços nos modelos de previsão e melhores dados coletados por satélites e aeronaves. “Em termos de previsões de intensidade, o erro é cerca de metade do que ocorreu durante o Katrina”, disse Brennan.
A meteorologista Laurie acredita que o que é interessante na IA é a velocidade de melhoria. Os modelos de IA podem ser atualizados em apenas meses ou até semanas, enquanto os modelos tradicionais podem ser atualizados no máximo uma vez por ano. “Os avanços que eles fizeram na tecnologia e nas previsões de furacões em um ano foram coisas que levamos 10 ou até mais de dez anos para alcançar no passado”, disse Lowry.
Mas embora a IA esteja a chegar rapidamente, Lowry disse que não está preocupado com a possibilidade de a inteligência artificial substituir os humanos. “Para mim, não tenho algum tipo de crise existencial por causa da IA”, disse Lowry. "Na verdade, acho que é uma bênção para a nossa indústria."
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