Дослідники з Університету Тунцзі в Китаї революціонізують спосіб, у який людство може передбачати та запобігати майбутнім катастрофам. Вони розробили модель штучного інтелекту (ШІ), здатну визначати переломні моменти, які можуть спровокувати екологічний колапс, фінансові кризи, пандемії та навіть серйозні відключення електроенергії.
Ці переломні моменти представляють критичні моменти, коли невелика зміна в системі може призвести до незворотних змін із серйозними та тривалими наслідками.
Незважаючи на те, що прогнозування катастроф – це сфера, повна проблем і невизначеностей, поєднання статистики, ймовірності та історичного аналізу стало основою для багатьох досліджень.
Що стоїть за прогнозами
Однак традиційні методи стикаються з критикою за їхню простоту, оскільки вони не можуть охопити складність, притаманну глобальним системам. Щоб вирішити цю проблему, вчені з Університету Тунцзі звернулися до ШІ, щоб підвищити точність своїх прогнозів.
Вони навчили вдосконалені алгоритми для визначення точних моментів, коли система може зазнати незворотних змін, відомих як переломний момент.
Переломний момент — це математичне поняття, яке описує момент, коли в системі відбувається раптова і незворотна зміна. Ця концепція, яка спочатку була обмежена математикою, була прийнята кількома іншими галузями знань, такими як екологія та економіка, через її актуальність для розуміння системних змін.
Як ШІ змінює прогнозування катастроф
Передбачити переломні моменти, як відомо, важко, а точно визначити, де і коли ці події відбудуться, є ще більшим викликом. Щоб навчити свою модель штучного інтелекту, китайські дослідники використовували історичні дані подій, які вже відбулися.
Одним із найвизначніших прикладів стало перетворення тропічних лісів у савани в регіонах Африки. Команда додала в алгоритм понад 20 років супутникових даних із трьох регіонів Центральної Африки, де цей перехід стався раптово.
Подивіться зараз:
Дані включали детальну інформацію про кількість опадів і лісистість у двох із цих регіонів. Завдяки цій інформації ШІ зміг точно передбачити, що станеться в третьому регіоні, продемонструвавши свою здатність ідентифікувати закономірності, які призводять до серйозних змін навколишнього середовища.
Зараз дослідники зосереджені на кращому розумінні закономірностей, виявлених ШІ, процес, який часто описують як «деконструкцію чорного ящика» алгоритму. Це розуміння є важливим для застосування моделі до інших складних систем, таких як лісові пожежі, пандемії та економічні кризи.
Прогнозування та запобігання: потенціал і виклики з AI і без нього
Кінцева мета цих досліджень полягає в тому, щоб дати змогу суспільствам підготуватися до критичних змін до того, як вони відбудуться, або навіть запобігти цим переходам.
«Якщо майбутній критичний перехід можна передбачити, тоді ми можемо підготуватися до змін або, можливо, навіть уникнути переходу, і таким чином пом’якшити шкоду», — пояснив Ган Янь, професор інформатики в Університеті Тунцзі та старший автор дослідження. Результати дослідження були опубліковані у відомому журналі Фізичний огляд X і вже викликають дебати в науковому співтоваристві щодо потенціалу цієї технології для запобігання катастрофам глобального масштабу.
Незважаючи на хвилювання, викликане першими відкриттями, дослідники визнають проблеми, властиві використанню прогнозів для запобігання катастрофам. Однією з головних проблем є реакція людини на власні прогнози, яка, як не парадоксально, може породжувати нові проблеми.
Професор Ган Янь ілюструє це на прикладі міського транспорту: «Хоча виявити затори на дорогах може бути просто, оголошення інформації про затори в реальному часі всім водіям може призвести до хаосу».
Він пояснює, що коли водії отримують інформацію про затори, вони можуть змінити маршрути, що може полегшити рух в одних районах, але водночас створити нові затори в інших. «Ця динамічна взаємодія робить прогнозування особливо складним», — підсумував Ян.
Ця дилема відображає складність прогнозування та управління динамічними та взаємозалежними системами, такими як клімат, глобальна економіка та транспортні мережі. Хоча ШІ пропонує потужний інструмент для визначення закономірностей і прогнозування змін, застосування цих прогнозів на практиці вимагає глибокого розуміння людських і соціальних взаємодій.
Майбутнє запобігання катастрофам за допомогою ШІ
Дослідження, проведене Університетом Тунцзі, відкриває нові можливості для запобігання катастрофам, але також викликає питання про те, як найкраще ефективно використовувати ці прогнози.
Оскільки штучний інтелект стає все більш досконалим, ми сподіваємося, що він може не тільки передбачати катастрофи, але й допомагати створювати стратегії пом’якшення, які мінімізують негативні наслідки ще до їх виникнення. Ключем до успіху буде здатність збалансувати технологічні прогнози з розумінням людських складнощів, гарантуючи, що втручання на основі штучного інтелекту справді призведуть до позитивних результатів для суспільства.
