고생 된 기후의 일기 예보

인공 지능은 숙련 된 기상 학자를 대체 할 준비가되지 않았습니다.

이 에세이는 로버트 호프만 (Robert Hoffman)과의 공동 작업으로, 호프만 (Hoffman) 외 다수를 기반으로합니다. (2017) 날씨 기쁜 소식 : 전문가 예측가의 생각. 이전 에세이는 숙련 된 체스 선수와 기상 예보관이 인공 지능을 사용하는 방법에 관한 몇 가지 문제를 다루었습니다. 현재의 에세이는 인공 지능이 기상에 더 많은 기여를하는 방식을보다 자세하게 설명합니다.

Technophiliac 전문가들은 요즘 컴퓨터가 결국 인간 기상 예보관을 대신 할 것이라고 선전하기를 좋아합니다. 이처럼 열렬한 열정은 메모리와 컴퓨팅 용량의 놀라운 발전에 주목함으로써 정당화됩니다. 전문가들은 컴퓨터 기술에 대한 오해가 뚜렷하다는 사실을 잘 알고 있습니다. 기적이 수행됩니다.

한 가지는 인간의 전문 기술이 아니면 컴퓨터 모델이 존재하지 않는다는 것입니다. 따라서 컴퓨터 모델이 예측자를 전혀 도와주지 않는다는 사실은 인간에게 커다란 업적을 의미합니다. 다른 말로하면, 컴퓨터 모델은 일기 예보를 생산하지 않습니다. 지표 온도, 대기 중 다양한 높이의 바람 방향 등과 같은 특정 대기 매개 변수의 값에 대한 예측을 생성합니다. 모델 출력 (사용 가능한 다른 대용량 데이터와 함께)에서부터 사람의 전문 기술을 필요로하며, 이는 사람들이 날씨에 대해 이해하고 적절한 조치를 취하는 데 도움이되는 의미있는 예측입니다 (Kerr, 2012 참조).

예측은 수십 년 동안 그 가치와 정확성이 향상되었으며, 그 이유 중 하나는 컴퓨터 모델이 개선되고 있다는 것입니다. 그러나 두려운 모습을 볼 때, 컴퓨터 모델이 잘하는 것이 또한 인간 예측 자들이 잘하는 것임을 알 수 있습니다.

컴퓨터 모델이별로 좋지 않은 것들은 인간과 컴퓨터 예측의 비교 보고서에서 덜 주목됩니다. 한 가지 예외는 허리케인 추적 예측이며, 때로는 “스파게티 그래프”라고도합니다. 다른 모델은 때때로 다른 궤도 예측을 생성합니다. 그러나 많은 허리케인의 경우 모델이 수렴하고 컴퓨터 모델에 의한 허리케인 분석이 최근 몇 년 동안 크게 개선되었습니다.

그러나 이것은 인간이 컴퓨터 산출물을 “개선”하거나 컴퓨터를 “때리는”예측을 산출하는 것이 점점 더 어려워지고있는 상황이 아닙니다. 이전에 저술 한 ‘켄타우로스 시대 (Age of Centaurs)’에서 논의했듯이 인간과 기계가 경쟁하는 것은 생산적이지 않습니다. 예측가는 컴퓨터 모델을 그대로 사용하고, 매우 큰 툴킷의 도구를 사용합니다. 기상청의 한 말은 “모델을 사용하지 않고 좋은 예측을 할 수 없다면 모델을 사용하여 좋은 예측을 내릴 수 없습니다”라고 말합니다. 예측가는 컴퓨터 출력을 10-25 % (때로는 그 이상)의 범위에서 향상시킵니다. 매개 변수가 비교되고 있습니다.

컴퓨터는 또한 인간에 의존합니다. 인간 조건은 컴퓨터 모델에 대한 입력을 조정하여 모델이 특정 조건에서 특정 매개 변수를 예측할 수있는 다양한 경향을 보완하는 데 필요합니다. 인간은 또한 여러 모델의 출력을 평가해야하며 (그 중 많은 모델이 있습니다) 그 모델 중 어느 모델이 “선호되는 모델”인지 결정해야합니다.

우리는 인간의 추론 능력보다 더 중요한 문제를 중요시해서는 안됩니다. 일기 예보는 인간과 기계의 상호 의존성 없이는 불가능합니다. 우리는 인간 전문가의 예측을 필요로합니다. 우리가 현재 전문 지식에 대해 알고있는 사실은 의심의 여지없이 예측가의 훈련에 활용 될 수 있습니다.

Pearson이 1978 년에 계산했듯이, National Weather Service의 평균 1 인당 비용은 대형 햄버거, 감자 튀김 및 청량 음료에 대해 지불 할 금액에 달려 있습니다. 미국 인구의 증가 (오늘 약 320M)를 보완하기 위해 현재의 NWS 예산은 약 1 억 9000 만 달러로 1 인당 비용으로 환산 한 금액으로 햄버거만으로 계산됩니다. 우리의 현재 정치적 “기후”는 경제 및 정치적 의제가 기후 변화에 관한 잘못된 정보를 홍보하는 것입니다. 보다 전문적인 예측가 (예 : Hoffman et al., 2014)가 필요할뿐만 아니라 공공 담론에서보다 강력한 목소리를 내기 위해서는 전문적인 예측가가 필요합니다 (예 : Collins & Evans, 2017).

참고 문헌

Collins, H. & Evans, R. (2017). 왜 민주주의가 과학을 필요로 하는가. 뉴욕 : 존 윌리.

Hoffman, RR, LaDue, D., 및 Mogil, HM, Roebber, P. 및 Trafton, JG (2017). 날씨 예보 : 전문가의 예측 방법. 캠브리지, MA : MIT Press.

Hoffman, RR, Ward, P., DiBello, L., Feltovich, PJ, Fiore, SM 및 Andrews, D. (2014). Accelerated Expertise : 복잡한 세계에서의 높은 숙련도 교육. Boca Raton, FL : Taylor와 Francis / CRC Press.

Kerr, RA (2012). 일기 예보가 천천히 정리됩니다. Science, 38, 734-737.

Pearson, AD (1978). 기상 빅 맥. 사설, 캔사스 시티 스타. L. Snellman (Ed.), Forum, National Weather Digest, 3, 2-6 페이지에 재판.