دليل التطبيقات

الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات

يقوم الذكاء الاصطناعي بتحويل بيانات هطول الأمطار ومقاييس الأنهار والتضاريس والأقمار الصناعية إلى تنبؤات دقيقة للفيضانات من ساعات إلى أيام، بما في ذلك مكان ارتفاع المياه ومدى ارتفاعها.

نظرة عامة

يقوم الذكاء الاصطناعي بتحويل بيانات هطول الأمطار ومقاييس الأنهار والتضاريس والأقمار الصناعية إلى تنبؤات دقيقة للفيضانات من ساعات إلى أيام، بما في ذلك مكان ارتفاع المياه ومدى ارتفاعها. إن التوقعات الأفضل تعني عمليات إجلاء مبكرة وخسارة أقل في الأرواح.

يركز الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات على النشر العملي: تحويل قدرة النموذج إلى سير عمل يومي موثوق به يقدم قيمة قابلة للقياس.

الغوص العميق

الفيضانات هي الكوارث الطبيعية الأكثر شيوعا، والنماذج الهيدرولوجية التقليدية يمكن أن تكون بطيئة، ومكلفة للمعايرة، ومتعطشة للبيانات. يغير الذكاء الاصطناعي اللعبة من خلال معرفة العلاقة بين هطول الأمطار ورطوبة التربة ومستويات الأنهار والفيضانات في اتجاه مجرى النهر مباشرة من البيانات التاريخية. على سبيل المثال، يستخدم مركز الفيضانات التابع لـ Google التعلم الآلي الذي تم تدريبه على عقود من السجلات للتنبؤ بالفيضانات النهرية لمدة تصل إلى سبعة أيام قادمة في أكثر من 100 دولة، بما في ذلك الأحواض غير المقاسة حيث لا يوجد نموذج محلي. تجمع النماذج بين توقعات الطقس والمرحلة "الهيدرولوجية" (كمية المياه التي تصل إلى الأنهار) ومرحلة "الغمر" (حيث تنتشر تلك المياه على الخريطة). والنتيجة هي خرائط الفيضانات على مستوى الشارع التي يتم تسليمها عبر البحث والخرائط والتنبيهات، بالإضافة إلى الشراكات مع منظمات الإغاثة للوصول إلى المجتمعات الضعيفة.

البصيرة الفنية

تعتبر نماذج التسلسل مثل LSTMs مناسبة تمامًا للفيضانات لأنها تلتقط كيفية تراكم هطول الأمطار ومساراتها عبر الحوض بمرور الوقت. يعتمد نهج Google على بيانات القياس العالمية بحيث يتم تعميم نموذج واحد على الأنهار التي لا تحتوي على أجهزة استشعار محلية، وهو فوز كبير للعالم النامي. تجمع التوقعات بين النموذج الهيدرولوجي (التنبؤ بتصريف النهر) ونموذج الغمر الذي يرسم خرائط التصريف على التضاريس لتقدير مدى الفيضان وعمقه.

إتقان الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات

يقوم الذكاء الاصطناعي بتحويل بيانات هطول الأمطار ومقاييس الأنهار والتضاريس والأقمار الصناعية إلى تنبؤات دقيقة للفيضانات من ساعات إلى أيام، بما في ذلك مكان ارتفاع المياه ومدى ارتفاعها. إن التوقعات الأفضل تعني عمليات إجلاء مبكرة وخسارة أقل في الأرواح. يركز الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات على النشر العملي: تحويل قدرة النموذج إلى سير عمل يومي موثوق به يقدم قيمة قابلة للقياس. لبناء فهم عميق، يجب التعامل مع الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات كنموذج تشغيلي، وليس كميزة واحدة: تحديد النتائج المرجوة، وتوضيح الافتراضات، وفصل ما يمكن للنظام القيام به بشكل موثوق عما لا يزال يتطلب حكم الخبراء.

من الناحية العملية، تركز الفرق القوية التي تستخدم الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات على نتائج سير العمل، وليس العروض التوضيحية للنماذج، وتحدد نقاط التفتيش البشرية مبكرًا. وهي تقوم بتوثيق معايير نجاح واضحة، واختبارها مقابل بيانات واقعية وسير العمل، والتكرار بناءً على أنماط الفشل الملحوظة بدلاً من الانتصارات المعيارية لمرة واحدة. وهذا هو المكان الذي يتحول فيه الفهم النظري إلى قدرة دائمة عبر المنتج والسياسة والعمليات.

يحدد التصميم على مستوى التطبيق ما إذا كان الذكاء الاصطناعي سيحسن النتائج الحقيقية. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي أتمتة عملية معطلة إلى تضخيم المشاكل الموجودة. ويتمثل النهج الأكثر مرونة في الجمع بين سرعة التجريب وانضباط الحوكمة: تشغيل البرامج التجريبية، والتقاط الأدلة، ونشر سجلات القرارات، وتحديث الضمانات بشكل مستمر مع تطور سلوك النموذج، وتوقعات المستخدم، والمتطلبات التنظيمية.

التأثير الاستراتيجي

يحدد التصميم على مستوى التطبيق ما إذا كان الذكاء الاصطناعي سيحسن النتائج الحقيقية.

يحدد التصميم على مستوى التطبيق ما إذا كان الذكاء الاصطناعي سيحسن النتائج الحقيقية. وفي عمليات النشر عالية الجودة، تتم ترجمة ذلك إلى قواعد تشغيل قابلة للقياس، وحدود ملكية، وطقوس مراجعة متكررة حتى تتمكن الفرق من توسيع نطاق الثقة بدلاً من توسيع نطاق الغموض.

يؤدي التكامل الجيد لسير العمل إلى تحقيق مكاسب إنتاجية يمكن للمستخدمين الوثوق بها.

يؤدي التكامل الجيد لسير العمل إلى تحقيق مكاسب إنتاجية يمكن للمستخدمين الوثوق بها. وفي عمليات النشر عالية الجودة، تتم ترجمة ذلك إلى قواعد تشغيل قابلة للقياس، وحدود ملكية، وطقوس مراجعة متكررة حتى تتمكن الفرق من توسيع نطاق الثقة بدلاً من توسيع نطاق الغموض.

تعمل حالات الاستخدام ذات النطاق الجيد على تقليل إجهاد التغيير ومخاطر التنفيذ.

تعمل حالات الاستخدام ذات النطاق الجيد على تقليل إجهاد التغيير ومخاطر التنفيذ. وفي عمليات النشر عالية الجودة، تتم ترجمة ذلك إلى قواعد تشغيل قابلة للقياس، وحدود ملكية، وطقوس مراجعة متكررة حتى تتمكن الفرق من توسيع نطاق الثقة بدلاً من توسيع نطاق الغموض.

مستقبل الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات

سوف تمتد التوقعات إلى الأمام وتنمو بشكل أكثر محلية، حيث يتم دمج رادار الأقمار الصناعية، ومهام رطوبة التربة، وأجهزة قياس إنترنت الأشياء الكثيفة. توقع اقترانًا أكثر صرامة مع نماذج الطقس المعتمدة على الذكاء الاصطناعي (التي تنافس الآن التوقعات المستندة إلى الفيزياء) لزيادة المهل الزمنية والدقة. وينبغي أن تتحسن تغطية الفيضانات المفاجئة والصرف الصحي في المناطق الحضرية، وهي الحالات الأكثر صعوبة اليوم، مع وصول بيانات ونماذج عالية الدقة. الحدود هي مخاطر محلية للغاية، يتم تسليمها تلقائيًا إلى أي شخص لديه هاتف، بما في ذلك أحداث الفيضانات الساحلية والمجمعة.

التنفيذ في العالم الحقيقي

Google يُصدر Flood Hub تنبؤات بالفيضانات النهرية لمدة تصل إلى 7 أيام قادمة في أكثر من 100 دولة، بما في ذلك المناطق التي تعاني من ندرة البيانات.

تستخدم وكالات الكوارث خرائط الفيضانات المدعمة بالذكاء الاصطناعي لتحديد وقت عمليات الإخلاء والتخزين المسبق لقوارب الإنقاذ والإمدادات.

تقوم شركات التأمين ومخططو المدن بوضع نموذج للمناطق المعرضة للفيضانات في المستقبل لتحديد أقساط التأمين وتوجيه قرارات تقسيم المناطق.

يستخدم مشغلو الخزانات التدفقات المتوقعة لإطلاق المياه في وقت مبكر وتجنب الفيضانات الكارثية للسد.

أنماط التنفيذ

الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات في الممارسة العملية

Google يُصدر Flood Hub تنبؤات بالفيضانات النهرية لمدة تصل إلى 7 أيام قادمة في أكثر من 100 دولة، بما في ذلك المناطق التي تعاني من ندرة البيانات.

Google يصدر Flood Hub تنبؤات بالفيضانات النهرية لمدة تصل إلى 7 أيام قبل أكثر من 100 دولة، بما في ذلك المناطق التي تعاني من ندرة البيانات. عادةً ما تحصل الفرق على نتائج أفضل عندما تحدد حدود الجودة مقدمًا، وتحافظ على مسار تصعيد بشري لحالات الحافة، وتتتبع مكاسب الإنتاجية وتكاليف الأخطاء بمرور الوقت.

الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات في الممارسة العملية

تستخدم وكالات الكوارث خرائط الفيضانات المدعمة بالذكاء الاصطناعي لتحديد وقت عمليات الإخلاء والتخزين المسبق لقوارب الإنقاذ والإمدادات.

تستخدم وكالات الكوارث خرائط الفيضان المدعمة بالذكاء الاصطناعي لتحديد وقت عمليات الإخلاء والتمركز المسبق لقوارب الإنقاذ والإمدادات. عادةً ما تحصل الفرق على نتائج أفضل عندما تحدد عتبات الجودة مقدمًا، وتحافظ على مسار تصعيد بشري للحالات الطارئة، وتتتبع مكاسب الإنتاجية وتكاليف الأخطاء بمرور الوقت.

الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات في الممارسة العملية

تقوم شركات التأمين ومخططو المدن بوضع نموذج للمناطق المعرضة للفيضانات في المستقبل لتحديد أقساط التأمين وتوجيه قرارات تقسيم المناطق.

تقوم شركات التأمين ومخططو المدن بتصميم المناطق المعرضة للفيضانات في المستقبل لتحديد أقساط التأمين وتوجيه قرارات تقسيم المناطق. عادةً ما تحصل الفرق على نتائج أفضل عندما تحدد عتبات الجودة مقدمًا، وتحافظ على مسار تصعيد بشري لحالات الحافة، وتتتبع مكاسب الإنتاجية وتكاليف الأخطاء بمرور الوقت.

الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالفيضانات في الممارسة العملية

يستخدم مشغلو الخزانات التدفقات المتوقعة لإطلاق المياه في وقت مبكر وتجنب الفيضانات الكارثية للسد.

يستخدم مشغلو الخزانات التدفقات المتوقعة لإطلاق المياه مبكرًا وتجنب تجاوز السد الكارثي. عادةً ما تحصل الفرق على نتائج أفضل عندما تحدد عتبات الجودة مقدمًا، وتحافظ على مسار تصعيد بشري لحالات الحافة، وتتتبع مكاسب الإنتاجية وتكاليف الأخطاء بمرور الوقت.

المخاطر والدرابزين

!

يمكن أن تؤدي أتمتة عملية معطلة إلى تضخيم المشاكل الموجودة.

!

قد تقوم الفرق بالإفراط في أتمتة وإزالة الحكم البشري المطلوب.

!

يمكن أن تنحرف الجودة إذا لم يتم تقييم المخرجات بشكل مستمر.

خارطة طريق التنفيذ

1

قم بتخطيط سير العمل الحالي وحدد خطوة الاحتكاك الأعلى.

قم بتخطيط سير العمل الحالي وحدد خطوة الاحتكاك الأعلى. تعامل مع كل خطوة كبوابة دليل: إذا لم يتم استيفاء المعايير، قم بإيقاف التشغيل مؤقتًا، وسد الفجوة، وبعد ذلك فقط قم بتوسيع الاستخدام.

2

تحديد نقاط التفتيش البشرية قبل الأتمتة الكاملة.

تحديد نقاط التفتيش البشرية قبل الأتمتة الكاملة. تعامل مع كل خطوة كبوابة دليل: إذا لم يتم استيفاء المعايير، قم بإيقاف التشغيل مؤقتًا، وسد الفجوة، وبعد ذلك فقط قم بتوسيع الاستخدام.

3

تدريب المستخدمين على المطالبات ومسارات التصعيد ومعايير الجودة.

تدريب المستخدمين على المطالبات ومسارات التصعيد ومعايير الجودة. تعامل مع كل خطوة كبوابة دليل: إذا لم يتم استيفاء المعايير، قم بإيقاف التشغيل مؤقتًا، وسد الفجوة، وبعد ذلك فقط قم بتوسيع الاستخدام.

4

تتبع النتائج على مستوى المهمة لتأكيد القيمة المستدامة.

تتبع النتائج على مستوى المهمة لتأكيد القيمة المستدامة. تعامل مع كل خطوة كبوابة دليل: إذا لم يتم استيفاء المعايير، قم بإيقاف التشغيل مؤقتًا، وسد الفجوة، وبعد ذلك فقط قم بتوسيع الاستخدام.

استمر في الاستكشاف