气象预报专家系统在开拓中前进
来源:   发布时间:1989-04-15
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  象预报专家系统是气象预报知识和专家系统技术结合的一种新的预报方法,是气象科学与人工智能结合的边缘性学科的工作。它具有各种类型的预报知识,可利用多种气象资料,增加了预报的客观性,为提高灾害性天气预报准确率,加速总结优秀预报员的经验和新人的培养,开辟了一条新的有效途径。气象预报专家系统具有灵活、多功能和高效率等特点,客观性和透明性较强,颇受广大气象业务部门的欢迎。自1983年开始在天气预报领域引入专家系统以来,在短短的五年多时间内,已在全国气象台普及,目前大陆除西藏、海南外,都已建立了各种类型的气象预报专家系统,内容扩展到暴雨、大雪、大风、冰雹、连阴雨……等方面,并已向地、县气象台站推广,地区台的普及率已达50%左右。

  目前气象预报专家系统对灾害性天气预报的准确率普遍已达到当前值班预报员水平,少数省已接近优秀预报员水平,有些省还开展了落区和强度预报的工作,取得了比较明显的效果。其中比较突出的有四川、广西、安徽、内蒙及山东等省,四川1986——1988年三年预报有暴雨的准确率79.6%、无暴雨的94.4%、大暴雨的71.9%,而且一般先于日常值班的预报。对一些重大灾害性天气的预报都比较成功,如1986年5月19日重庆市各区县的暴雨,1987年7月8—10日,17—21日川西特大暴雨,1988年8月25日,7月1—2日,23—24日的大范围大暴雨等。广西区台1986、1987年两年预报较成功,1988年遇到了干旱严重,天气异常的情况,大范围暴雨日数和雨量只有常年平均的四至六成,但是暴雨预报专家系统的预报准确率仍然比较高,5—6月预报了四次大于10个站的暴雨过程,报对了三次,另一次预报大于10个站,实况出现了6个站的暴雨,没有漏报。安徽省台1986、1987年6、7月的暴雨预报准确率为74%以上,已接近本省优秀预报员水平。安徽省气象台在推广使用过程中,还结合本省特点,建立了一套具有自己特色的系统。四川、安徽由于暴雨预报成功,被评为1987年度全国防汛先进单位。内蒙、山东等台的暴雨预报准确率也在70%以上,山东省气象台还通过泰山气象传真广播,向全省发布24小时暴雨预报图。内蒙、广西还将暴雨预报专家系统与其他预报方法按同一评分标准进行比较,结果表明,它对灾害性天气的预报能力优于其他方法。

  虽然,气象预报专家系统在我国发展迅速,并取得了比较明显的业务、社会及经济效益,但总的来说,系统化和智能化的水平尚处于较低的水平。例如预报信息的输入还主要是采用人读手键的方式,这不但增加劳动强度,降低工作效率,而且产生一定的人为误差。此外,系统的知识主要由人提供,缺乏自我修复和完善的能力。实现预报数据采集自动化和提高气象预报专家系统的智能化水平,以适应预报业务发展的需要,已成为今后工作发展的重点。

  显然,气象科学与人工智能的结合决不只是局限于预报领域,它几乎可以扩展到气象学科的各个方面,例如数据接收、处理及存贮检索就是一个方面,对于遥感数据如果能采用智能处理及检索,则不但可以得到一些一般方法得不到的推理性结果,也可以解决某些原来很难处理的难点(如层结检测等);又如气象服务必须考虑需要、效益及风险等方面的情况,对这三方面的综合,采用过去的数理方式往往很难解决,如果进行智能式的逐级推断,综合择优对策,也可能是解决这一问题的有效途径。总之,气象人工智能作为气象预报专家系统的发展和继续,将对气象科学和气象事业的发展,提供一个全新的有力工具,发挥它应有的作用。(来源于1989年4月15日《中国气象报》 作者:王耀生)