Inovasi Dalam Prediksi Perubahan Iklim Menggunakan Pembelajaran Mesin dan Kecerdasan Buatan

Efek kupu-kupu – gagasan bahwa seekor kupu-kupu yang mengibaskan sayapnya di Amerika Selatan bisa mengubah jalannya tornado di Texas – telah menjadi cara populer untuk mengilustrasikan kesulitan dalam membuat prediksi tentang perilaku sistem yang kacau seperti cuaca. Karena sistem-sistem semacam itu sangat sensitif terhadap kondisi awal mereka, bahkan perubahan terkecil pun bisa membuat perilaku mereka berubah ke arah yang tak terduga.

Ilmuwan telah cukup baik dalam memprediksi cuaca, setidaknya hingga 10 hari ke depan. Namun, membuat prediksi yang akurat dan jangka panjang tentang bagaimana iklim berubah tetap sulit. Kemampuan untuk memprediksi perubahan iklim penting karena dapat membantu mengarahkan keputusan tentang perlindungan asuransi di daerah yang rentan terhadap kebakaran atau banjir; ini juga dapat membantu arsitek merancang bangunan yang lebih aman dan nyaman bagi penghuni di masa depan yang lebih hangat.

Kemampuan kita untuk memodelkan perubahan iklim telah terhambat oleh jumlah daya komputasi yang sangat besar yang diperlukan untuk mensimulasikan semua aspek iklim, kata Tapio Schneider, Profesor Theodore Y. Wu di Bidang Ilmu Lingkungan dan Teknik serta peneliti senior di JPL, yang dikelola oleh Caltech untuk NASA. Untuk membuat model iklim global yang akurat, ia perlu menangkap proses-proses skala kecil, seperti yang mengendalikan pembentukan tetes di awan, di seluruh planet ini. Mensimulasikan rentang proses yang relevan ini saat ini tidak mungkin dilakukan.

Sebaliknya, model iklim menghitung bagaimana suhu, angin, dan arus laut berkembang pada jaringan dengan resolusi horizontal sekitar 50-100 kilometer. Proses skala lebih kecil, seperti yang ada di awan laut yang rendah dan membentuk iklim, direpresentasikan oleh pendekatan kasar yang disebut parameterisasi. Parameterisasi ini sering kali kurang memiliki dasar yang kuat baik dalam prinsip-prinsip ilmiah maupun data.

Baru-baru ini, sekelompok ilmuwan iklim mengusulkan proyek pemodelan iklim berskala besar sebagai solusi. Proyek ini akan terdiri dari serangkaian pusat yang menjalankan superkomputer yang dioperasikan oleh 200-300 ilmuwan masing-masing. Tujuannya adalah menciptakan model iklim dengan resolusi 1 kilometer.

Schneider mengatakan itu mungkin sulit.

“Menjalankan model iklim memerlukan daya komputasi yang sangat besar,” kata Schneider. “Jika Anda ingin menghaluskan jaringan komputasi dengan faktor 10 pada bidang horizontal, Anda memerlukan daya komputasi seribu kali lebih besar.”

Schneider mengatakan bahwa proyek semacam itu akan menekan kemampuan komputasi saat ini, dan itu tidak akan mampu merepresentasikan proses skala kecil yang diperlukan untuk pemodelan yang akurat. Ini juga akan lebih mengkonsentrasikan sumber daya di antara negara-negara maju yang lebih mampu mendanai pusat-pusat semacam itu, dengan demikian meninggalkan negara-negara berkembang, katanya.

Dalam sebuah makalah yang baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Nature Climate Change, Schneider dan 13 ilmuwan lainnya dari seluruh dunia mengusulkan untuk mengembangkan model-model dengan resolusi yang cukup tinggi (puluhan kilometer), yang memberikan dasar ilmiah yang lebih kuat untuk parameterisasi proses skala lebih kecil, dengan menggunakan pembelajaran mesin untuk mengisi kekosongan. Ini, kata para peneliti, akan menciptakan model yang kuat tanpa memerlukan pusat komputasi raksasa.

“Kita tidak mungkin dapat menyelesaikan awan laut di lautan tropis secara global dalam waktu dekat karena akan memerlukan komputer sekitar seratus miliar kali lebih cepat dari yang tercepat yang kita miliki,” kata Schneider. “Apa yang bisa kita lakukan adalah mensimulasikan awan-awan ini di area kecil dan menghasilkan data. Data-data tersebut juga dapat memberikan informasi kepada model iklim yang lebih kasar.”

Schneider mengatakan bahwa pekerjaan pada jenis alat kecerdasan buatan yang diperlukan untuk meningkatkan model yang lebih kasar sedang berlangsung sekarang, sebagian di Caltech. Teknologi ini bisa melakukan untuk model iklim apa yang data yang lebih baik telah lakukan untuk model cuaca.

“Prediksi cuaca telah menjadi cukup baik dalam beberapa dekade terakhir. Ini adalah salah satu cerita sukses ilmiah yang kurang dikenal,” katanya. “Alasan utama kenapa mereka telah menjadi cukup baik adalah karena mereka menggunakan data jauh lebih ekstensif daripada yang mereka gunakan sebelumnya. Dalam beberapa hal, kami ingin mencapai hal yang sama untuk prediksi iklim. Saya pikir itu bisa dicapai dengan menggunakan alat kecerdasan buatan untuk mengumpulkan data yang luas tentang Bumi yang sudah kami miliki.”

Andrew Stuart, Profesor Bren Ilmu Komputasi dan Matematika dan salah satu penulis proposal ini, telah memberikan keahliannya untuk upaya Schneider, membantu membangun alat-alat yang diperlukan untuk proyek ini. Stuart mengatakan satu set alat bertujuan membuat model iklim menjadi lebih hemat dalam hal biaya komputasi.

Ini dapat dilakukan dengan membuat parameterisasi untuk model-model yang lebih kasar, yang Stuart gambarkan sebagai “sketsa yang sangat baik” dari proses fisik nyata, seperti perilaku awan individual. Pada dasarnya, mereka menangkap fitur-fitur utama yang diperlukan untuk memprediksi efek yang akan dimiliki proses skala kecil terhadap proses skala besar dalam simulasi model global. Karena mereka adalah versi yang disederhanakan dari peristiwa nyata, mereka harus disesuaikan untuk berperilaku seperti rekan sebenarnya mereka.

Bahkan model-model yang lebih kasar dengan parameterisasi mahal dalam hal waktu dan daya komputasi, dan proses penyetelan berarti mereka harus dijalankan berulang kali hingga para peneliti berhasil menyetel mereka untuk menghasilkan hasil yang dapat diandalkan dan realistis.

“Tantangan komputasi utama adalah melakukan penyetelan dengan jumlah evaluasi model yang mahal,” kata Stuart. “Kita melakukannya dengan membangun ide-ide yang sudah ada sejak tahun 1960 dan seorang insinyur bernama Rudolf Kálmán; ide-ide ini sekarang telah berkembang menjadi yang disebut filter Kalman ensemble. Mereka memungkinkan kita untuk membuat prediksi dan kalibrasi dengan jumlah evaluasi minimal. Mereka digunakan dalam ramalan cuaca, dan kami menggunakannya kembali.”

Seperangkat alat kedua yang telah dikerjakan Stuart di bidang ilmu iklim masuk dalam kerangka yang mungkin secara populer disebut sebagai A.I., dan lebih khusus, pembelajaran mesin. Dia mengatakan pembelajaran mesin dapat membantu mengukur sebagian dari ketidakpastian yang melekat dalam pemodelan iklim dan menghasilkan data baru pada skala yang sulit diukur.

“Model-model memiliki ketidakpastian yang sangat besar di dalamnya,” kata Stuart. “Di sinilah masuknya pembelajaran mesin.”

Pembelajaran mesin yang digunakan oleh tim ini memiliki kemiripan dengan pembuat gambar seperti DALL-E milik OpenAI. Dalam kasus DALL-E, algoritma pembelajaran mesin dilatih pada satu set besar gambar contoh. Jadi jika Anda memintanya, misalnya, untuk menghasilkan gambar seorang pria yang memegang es krim saat matahari terbenam, maka bisa melakukannya.

Algoritma yang digunakan dalam ilmu iklim sebaliknya dilatih untuk menghasilkan potongan – ratusan atau ribuan potongan – yang dapat dimasukkan ke dalam simulasi besar untuk mengisi celah yang hilang. Sama seperti DALL-E bisa menciptakan gambar-gambar apel ketika ditanyakan (karena telah belajar mengidentifikasinya), algoritma yang digunakan dalam penelitian ini dapat menghasilkan model-model proses yang penting untuk pemodelan iklim, seperti pembentukan tetes di awan.

Dengan menggabungkan proses simulasi semacam itu dengan data dunia nyata, para peneliti berharap dapat membuat prediksi realistis tentang perubahan iklim Bumi yang berubah dengan cepat, kata Schneider.

“Kita dapat menggunakan hukum fisika sejauh yang kita bisa, mengingat daya komputasi yang terbatas yang tersedia,” katanya. “Apa yang tidak dapat kita simulasi, kita dapat belajar dari data.”

Sumber : https://www.caltech.edu/about/news/artificial-intelligence-is-key-to-better-climate-models-say-researchers

orid.txt
Fenomena Mahjong Ways dan Kontrol Modal Mulai Jadi Perhatian Baru Komunitas Digital
Fresh Insight Drop Mahjong Ways 2 Mengungkap Pola Interaksi Simbol dengan Hasil Lebih Dinamis
Dari Observasi Simbol hingga Big Data, Evolusi Strategi Mahjong Ways Makin Menarik Dicermati
Rasio Kemenangan Bersih Mahjong Ways 2 Mulai Dipelajari lewat Pendekatan Edukatif yang Lebih Jernih
Mahjong Ways Menghadirkan Sistem Analitik Modern dengan Interaksi Adaptif yang Semakin Menarik Dikaji
Fenomena Digital Modern Mahjong Ways 2 Berkaitan dengan Evolusi Sistem Interaktif yang Makin Banyak Dibahas
Market Shift 2026 Mengulas Strategi Manajemen Mahjong Digital dalam Kajian Psikologi Massa Sistem Modern
Computational Shift Alert Mahjong Wins 3 Jadi Sorotan dalam Analisis Distribusi Simbol Berbasis Sistem Modern
Data Observation Shift Mahjong Modern Jadi Fokus Pengamatan Pola dalam Tren Strategi Permainan Masa Kini
Teknik Manual Spin yang Jarang Diulas Dinilai Membantu Menjaga Konsistensi Ritme Mahjong Ways
Statistik Modern Kasino Online Mulai Membantu Membaca Pola Interaksi Pengguna Digital
Spekulasi dan Dinamika Sistem Kasino Online Mulai Disorot dalam Diskusi Pengguna Digital Modern
Simulasi Algoritma Digital Membawa Kasino Online Menuju Arah Baru yang Lebih Modern dan Dinamis
Ruang Analitik Digital Mulai Membaca Arah Kasino Daring melalui Distribusi Data yang Makin Terarah
Statistik Modern Kasino Online Kini Membantu Memetakan Pola Interaksi Pengguna Digital secara Lebih Terarah
Sistem RTP Modern Kini Mendorong Dinamika Baru dalam Aktivitas Gaming Digital yang Terus Bergerak
Evolusi Adaptive RTP dan Infrastruktur Server Digital Membentuk Tren Baru Analisis Game Online Modern
Pergeseran Tren Sistem RTP Visual Modern Mulai Dipakai untuk Mengamati Ritme dan Pola Permainan
Statistik Neural Adaptif Mulai Disorot karena Dinilai Mengubah Cara Sistem Membaca Pola RTP
Perbedaan Ritme Live RTP Spin Mulai Terbaca saat Pemain Membandingkan Tiap Sesi Putaran
Phoenix Rises Kembali Jadi Sorotan setelah Inovasi Simbolnya Dinilai Lebih Adaptif dan Bertahap
Aztec Gems Makin Menarik Dikaji lewat Perbandingan Teori Peluang dan Efektivitas RTP
Sistem Analisis Scatter Fortune Oz Modern Mulai Memakai Pembacaan Pola Interaktif yang Lebih Terarah
Analisis Visual Olympus dan Stabilitas Teknis Sistem Game Digital Terlihat dalam Karakter Sesi
Weekly Report Gates of Olympus Masih Memimpin Tren Game Online Sepanjang Pekan Ini
Volatilitas Perilaku Gaming Interaktif Kembali Disorot dalam Studi Modern yang Terus Berkembang
Perubahan Pola Permainan Digital Menciptakan Cara Baru Pengguna Memahami Sistem Gaming Masa Kini
Gameplay Dinamis Jadi Fokus Baru dalam Kajian Perilaku Pengguna di Platform Digital Modern
Komunitas Gaming Indonesia Kian Aktif Mengulas Sistem Permainan Digital Modern yang Terus Berkembang
Kajian Pola Digital Modern Membantu Pengguna Membaca Ritme Aktivitas Gaming Online secara Lebih Terarah
PG Soft Kian Menarik Dikaji karena Teknologi Gaming Modernnya Dinilai Membawa Dampak Besar pada Stabilitas
Sistem Evaluasi Digital PG Soft Makin Menguat dengan Dukungan Big Data Adaptif yang Lebih Modern
Arsitektur Digital PG Soft Berbasis AI Mendukung Pengalaman Pengguna yang Lebih Adaptif dan Dinamis
Tren Tabungan Digital dan E-Wallet Membantu Pemain PG Soft Lebih Disiplin Menentukan Batas Kemenangan
AI dan Big Data Kini Menjadi Pilar Utama dalam Evolusi Platform Gaming Interaktif PG Soft Masa Kini
Event Spesial Kini Lebih Mudah Diikuti melalui Pola Ringan yang Membantu Pemain Tetap Fokus dan Terarah
Kecepatan Respons Sistem Kini Dianggap Faktor Penting untuk Menjaga Loyalitas Pemain Modern
Perspektif Digital Modern Makin Dipahami Pengguna lewat Pendekatan Sistem Live yang Lebih Interaktif
Panduan Ramah Pemula untuk Memulai Permainan Digital Favorit dengan Cara yang Lebih Mudah Dipahami
Tren Digital Indonesia Kian Ramai Dibahas di Media Sosial dengan Pola Interaksi yang Cepat Berubah
Momentum Digital Modern Semakin Diperkuat oleh Algoritma Adaptif di Berbagai Platform Interaktif Masa Kini
Teknologi Monitoring Dinamis Membantu Menjaga Stabilitas Ekosistem Platform Digital Generasi Baru
Perbedaan Ritme Spin Mulai Terbaca saat Pemain Membandingkan Setiap Sesi Putaran
Momentum Digital Kian Berperan Penting dalam Strategi Membaca Aktivitas Gaming Modern
Analitik Dinamis Kini Banyak Digunakan untuk Menjawab Tantangan Stabilitas Platform Interaktif Modern
AI Interaktif Kini Mendorong Sistem Gaming Lebih Adaptif dan Kompetitif dalam Industri Game Modern
Infrastruktur Gaming Digital Mulai Berfokus pada Stabilitas Sistem dan Analitik Data Modern AI yang Lebih Terukur
Sistem Data Modern AI dan Monitoring Real Time Mendukung Optimalisasi Aktivitas di Platform Gaming Masa Kini
Cara Menemukan Game AI yang Sedang Ramai lewat Bantuan CS, Komunitas Aktif, dan Tren Pengguna
Teknologi Monitoring Digital Modern AI Membantu Membaca Perubahan Sistem Gaming secara Lebih Akurat dan Responsif
Navigasi Game Modern Berbasis Data Kini Banyak Digunakan untuk Membantu Pemain Memahami Mekanik Sistem
Cara Menemukan Game yang Sedang Ramai Diminati lewat Bantuan CS dan Komunitas Aktif secara Terarah
Update Sistem Gaming Modern dan Cashback Besar Kembali Jadi Bahasan Ramai di Komunitas Digital
Akurasi Pemantauan Data Real Time Semakin Meningkat lewat Evaluasi Sistem Digital yang Optimal dan Responsif
Dari Pemula hingga Terbiasa, Perubahan Pola Menjadi Tahapan Penting dalam Memahami Ritme Permainan Digital
Auto Spin Modern Mulai Dikaitkan dengan Ritme Aktivitas Harian dalam Membaca Pola Permainan Digital
Statistik Real Time Membentuk Dasar Baru bagi Pengembangan Gaming Digital Interaktif yang Lebih Modern
Statistik Real Time Kini Jadi Fondasi Penting dalam Pengembangan Gaming Digital Interaktif yang Lebih Modern
Evolusi Adaptive RTP dan Infrastruktur Server Digital Membentuk Arah Baru Analisis Game Online Modern
Dari Pemula sampai Terbiasa, Pergeseran Pola Menjadi Proses Utama dalam Membaca Ritme Permainan Digital
Sistem Evaluasi Digital PG Soft Semakin Kuat Berkat Dukungan Big Data Adaptif yang Lebih Modern
PG Soft Kembali Ramai di Forum setelah Topik Kuliner dan Hiburan Digital Dibahas Bersamaan
Mahjong Ways Membuktikan Game Klasik Bisa Beradaptasi dengan Teknologi dan Membawa Pengalaman Digital Baru
Pola Distribusi Simbol PG Soft Mahjong Ways Kian Menarik Dicermati lewat Observasi Struktur Visual Modern
Strategi Gerak Cepat Pemain Mahjong Ways 2 saat Mengubah Tarikan Jari ketika Scatter Mulai Aktif
Mahjong Modern Makin Disorot setelah Analisis Probabilitas dan Sistem Adaptif Ramai Dibahas Komunitas
Mahjong Wins 3 2026 Kembali Disorot setelah Tren Terbaru Mengungkap Strategi yang Banyak Dicoba Pemain
Mahjong Wins 3 Semakin Menarik Dikaji melalui Transformasi Sistem RTP di Kasino Online Modern
Mahjong Ways Kembali Jadi Perbincangan Komunitas Online, Ini Alasan Fenomena Digitalnya Banyak Dibahas
Infrastruktur Statistik Modern Dinilai Membuat Mahjongways Kasino Online Lebih Adaptif terhadap Perkembangan Game