Магнітні бурі на Землі здатні миттєво вивести з ладу супутники зв’язку та спричинити масштабні блекаути в енергосистемах. Потужна геомагнітна буря 2024 року вкотре підтвердила, що космічна негода — це серйозне вразливе місце людської цивілізації.
Для протидії цій загрозі NASA спільно з компанією IBM розробили відкриту нейромережу під назвою Surya. Нова розробка здатна передбачати спалахи на Сонці з рекордною точністю.
ШІ-телескоп для Сонця: що відомо про модель
Назва моделі походить від санскритського слова, яке означає “Сонце”. Директор європейського дослідницького підрозділу IBM Research Хуан Бернабе-Морено порівнює нову модель із віртуальним ШІ-телескопом, який цілодобово тримає світило під прицілом.
Параметри та архітектура проекту Surya:
- Обсяг параметрів: модель має 366 мільйонів параметрів. Це робить її надзвичайно легкою, дозволяючи запускати алгоритми на звичайному споживчому обладнанні.
- База для навчання: нейромережу навчали на масиві даних за дев’ять років спостережень космічної обсерваторії Solar Dynamics Observatory (SDO).
- Швидкість візуалізації: система здатна з високою точністю симулювати зовнішній вигляд Сонця та прогнозувати магнітні збурення на дві години наперед.
Точність прогнозів та захист інфраструктури
Впровадження ШІ дозволило зробити гігантський крок уперед. Нова система прогнозує сонячні спалахи на найближчі 24 години з точністю, яка на 16% перевищує всі наявні наукові методи.
Діагностика за допомогою моделі дає змогу операторам супутників та енергетичних мереж завчасно вжити запобіжних заходів: перевести супутники в безпечний режим або перерозподілити навантаження на електростанціях, щоб уникнути аварій.
Порівняємо ключові аспекти класичних методів прогнозування та моделі Surya:
| Критерій аналізу | Традиційні математичні моделі | Штучний інтелект Surya (IBM / NASA) |
|---|---|---|
| Метод аналізу сонячної активності | Аналіз точкових вимірювань магнітного поля Сонця | Глибоке машинне навчання на багатоспектральних знімках обсерваторії SDO |
| Точність прогнозування спалахів | Базовий рівень з високою часткою хибних тривог | Покращена на 16% точність передбачення сонячних збурень на добу наперед |
| Вимоги до обчислювальних ресурсів | Потребує потужних суперкомп’ютерів для симуляції фізики плазми | Оптимізована модель на 366 млн параметрів, що працює на локальних серверах |
Підсумок
Компанія IBM спільно з NASA створили відкриту ШІ-модель Surya (366 мільйонів параметрів) для прогнозування сонячної активності. Модель пройшла навчання на базі дев’ятирічних спостережень обсерваторії SDO і показала на 16% вищу точність прогнозування спалахів на наступні 24 години порівняно з традиційними методами. Технологія дозволяє створювати візуальні симуляції Сонця на дві години наперед, що допоможе операторам електромереж та супутників запобігати аваріям через потужні геомагнітні бурі.
