Paul Dorian
Überblick
Künstliche Intelligenz (KI) ist eine Sammlung von Technologien, die es Computern ermöglichen, Aufgaben zu erfüllen, die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern, und sie wirkt sich zunehmend auf die Welt der Wettervorhersage aus. Das Europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) hat mit seinem Vorhersagesystem mit künstlicher Intelligenz (AIFS) große Fortschritte gemacht, ist es doch seit kurzem voll einsatzfähig und wird nun Seite an Seite mit seinem traditionellen, auf Physik basierenden integrierten Vorhersagesystem (IFS) betrieben. Nach Angaben des EZMW hat das AIFS das physikalische Modell in vielen Bereichen übertroffen, z. B. bei den Zugbahnen tropischer Wirbelstürme. Neben dem AIFS des ECMWF gibt es mindestens vier weitere bekannte „KI-trainierte“ Wettermodelle, darunter NOAA/Google GraphCast, Aurora von Microsoft, FourCast von NVIDIA und Pangu-Weather von Huawei.
Ein Vergleich zwischen dem konventionellen europäischen Vorhersagemodell (links) und der Euro-AI-Version (rechts) der „Gesamtschneemengen“ in den kontinentalen USA für den Zeitraum bis Freitagmorgen, 4. April. Karten mit freundlicher Genehmigung des EZMW, Pivotal Weather
Diskussion
Der traditionelle Ansatz für die Wettervorhersage ist die numerische Wettervorhersage (NWP), die sich auf aktuelle Bedingungen, physikalische Modelle und die Lösung komplexer Gleichungen auf leistungsstarken Supercomputern stützt, um Parameter wie Temperatur, Luftdruck, Winde und Niederschlag für die Zukunft zu ermitteln. Modelle der künstlichen Intelligenz (KI), insbesondere des maschinellen Lernens, werden zunehmend zur Verbesserung der Wettervorhersage eingesetzt, indem sie aus großen Wetterdatensätzen lernen, um Muster und Trends zu erkennen. KI-Modelle können Daten schneller verarbeiten und komplexe Muster erkennen, was zu schnelleren und genaueren Vorhersagen führen kann. Die zunehmend wichtige Rolle der KI bei der Wettervorhersage wird darin bestehen, traditionelle NWP-Modelle zu ergänzen und zu verbessern.
Das Europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) hat mit seinem Artificial Intelligence Forecasting System (AIFS) das erste voll funktionsfähige Wettervorhersagemodell entwickelt, das maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz nutzt. Die Inbetriebnahme eines solchen Systems bedeutet, dass es offen zugänglich ist und rund um die Uhr für die meteorologische Gemeinschaft zur Verfügung steht. Das AIFS kann eine breite Palette von Ausgabeparametern erzeugen, darunter Winde, Temperaturen und Details zu Niederschlagsarten von Schnee bis Regen. Das AIFS hat derzeit einen Gitterabstand von 28 km und kann nach Angaben des EZMW sein physikbasiertes Gegenstück bei bestimmten Messungen bis zu 20 % übertreffen.
Ein Vergleich zwischen dem konventionellen europäischen Vorhersagemodell (links) und der Euro-KI-Version (rechts) der „500-Millibar-Höhenanomalien“ über dem US-amerikanischen Festland für den Validierungszeitpunkt am Sonntag, den 30. März um 8 Uhr morgens. Karten mit freundlicher Genehmigung von ECMWF, Pivotal Weather
Das AIFS verwendet für seine Vorhersagen die gleichen atmosphärischen Ausgangsbedingungen wie das IFS. Diese basieren auf der Kombination einer früheren Kurzzeitvorhersage mit etwa 60 Millionen qualitätskontrollierten Beobachtungen von Satelliten sowie vielen anderen Datenströmen, darunter von Flugzeugen, Schiffen, Seebojen und vielen anderen Messstationen auf der Erde. Alle sechs Stunden fließen diese Ausgangsbedingungen in das AIFS ein. Das maschinelle Lernmodell, das auf der Grundlage der Wetterentwicklung in der Vergangenheit trainiert wurde bewertet, wie die Ausgangsbedingungen das Wetter in den kommenden Tagen beeinflussen werden. Im Gegensatz dazu nutzt das IFS physikalische Fähigkeiten, um eine Vorhersage mit einer Rasterweite von 9 km über den Globus zu erstellen, wobei die Gesetze der Physik in den Computercode integriert werden.
Meteorologen schenken einem einzelnen Modell selten ihr volles Vertrauen, sondern betrachten stattdessen eine Reihe von Modellvorhersagen. Die meisten globalen Modelle berechnen alle sechs Stunden 10-Tage-Vorhersagen, und eine Möglichkeit, die Zuverlässigkeit eines Modells zu beurteilen, besteht darin, seine Konsistenz von Durchlauf zu Durchlauf zu überprüfen. Das Modell Euro-AI schnitt bei diesem Test für den Hurrikan Francine im September 2024 gut ab, da es in jedem Durchlauf von 96 Stunden bis zum Eintreffen des Hurrikans in der Nähe von Morgan City in Louisiana. Karten mit freundlicher Genehmigung von foxweather.com
Die erste operationelle Version wird als AIFS „Single“ bezeichnet. Sie führt jeweils eine einzige Vorhersage durch, eine so genannte deterministische Vorhersage. Das EZMW treibt dieses Modell jedoch voran, um eine Sammlung von 50 verschiedenen Vorhersagen mit geringfügigen Abweichungen zu einem bestimmten Zeitpunkt zu erstellen, um die gesamte Bandbreite möglicher Szenarien zu erfassen. Dies ist als Ensemble-Modellierung bekannt, ein Verfahren, welches vom EZMW vor mehr als dreißig Jahren entwickelt und eingeführt wurde. Nach Angaben des EZMW ist die Einführung von AIFS „Single“ als operationeller Dienst der erste Schritt zur Verbesserung seiner Vorhersagefähigkeiten durch künstliche Intelligenz. Der nächste Schritt wird darin bestehen, auch Ensemble-Vorhersagen unter Verwendung künstlicher Intelligenz und Vorhersagen mit erweiterter Reichweite (saisonale Vorhersagen) zur Verfügung zu stellen, und wir werden die Fortschritte hier auf Arcfield Weather weiter verfolgen.
Meteorologe Paul Dorian, Arcfield (arcfieldweather.com)
Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE
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Auch mit dem Einsatz von KI werden wir nie eine zuverlässige Wettervorhersage (für die Zukunft) noch gar einen Wetterbericht (aus der Vergangenheit) bekommen. Es bleibt bei einem Wettergerücht (in der Gegenwart).
Was ist KI?
KI sind von Menschen programmierte Algorythmen.
Also sind die Algorythmen genauso Fehlerhaft wie die Programmierer.
MfG
So einfach ist das nicht. LLMs sind selbstlernend.
Versuchen Sie mal einem Wolfskind die menschliche Sprache beizubringen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfskind
Und ein sogenanntes Wolfskind hat ein menschliches Gehirn mit allen Synapsen.
Nicht ein begrenzter „programmierter“ Komputer, welcher nicht mal ein millionstel der menschlichen Denkfähigkeit hat.
Kann die KI denken, träumen, erfinden?
Nein – eine Ki kann nur besser und schneller: programmiertes „menschliches“ Wissen verknüpfen und auswerten.
Der Unterschied wird wohl immer bleiben das wir Menschen logisches Denken, Gefühle und Träume verknüpfen.
Eine Maschine wird niemals Mitgefühl einberechnen.
Also wird die KI vielleicht berechnen, das Sie für das Weiterbestehen der Menschheit unnütz sind.
Oder berechnen das die gesammte Menschheit eine Bedrohung des Lebens auf der Erde ist.
Das nennt man die Büchse der Pandora öffnen.
MfG
Was Kinder bis zu einem gewissen Alter können, ein Beispiel. Wenn ein Kind in einer fremden Sprache eingeschult wird – allein! – dann kann es an Weihnachten die neue Sprache.
Mir sind gerade die Beipackzettel diverser „Medikamente“ eingefallen, denen man zwar gern mit KI in ihrem Wirkungs- und Beziehungsgeflecht nachspüren sollte, aber kann man dieser Technologie zutrauen zu erkennen, daß alle Daten von Menschen stammen und wo Menschen aktiv sind, da menschelt es eben.
Soweit ich es bisher verstanden habe, sind KI-Systeme Algorithmen mit einer Vielzahl an Parametern, die Aufgrund des Abstandes des errechneten Ist-Ergebnisses vom Soll-Ergebnis beeinflußt werden. Durch den Prozess des „Lernens“ des Systems wird die Differenz immer kleiner, bis das errechnete Ist-Ergebniss dem erwarteten Soll-Ergebnis entspricht.
Aber wie bei allen Computerprogrammen, konventionellen wie selbstlernenden, können überraschende Ergebnisse entstehen. Bei konventionellen ist das Nachvollziehen des Ergebnisses schon oft sehr schwierig. Aber bei diesen selbstlernenden Systemen habe ich meine Zweifel, ob das überhaupt möglich sein wird.
Wir werden in naher Zukunft diese KI-Systeme auf uns loslassen. Auch oder gerade in den lebenswichtigen Bereichen. Fragen sie sich doch mal, was ihrer Einschätzung nach passiert wäre. Mehrfach wurde in der Vergangenheit von den gegenseitigen Überwachungssystem der USA und der Sovietunion Raketenalarm ausgelöst. Die eigenen Atomraketen hätten zum Gegenschlag gestartet werden müssen. Aber der jeweils verantwortliche Mensch hat es dennoch nicht getan. Entgegen der Vorschrift! Nun die Frage: Was hätte ein KI-System getan, hätte es damals die letzte Entscheidung gehabt?
Wollen wir wirklich eine Terminator-Welt erschaffen?
Hallo Herr Poost,
die begrenzte Intelligenz der Kinder erlaubt es nicht, die Geschichte mit Kamin und Weihnachtsmann richtig zu verstehen. Maschinen kann man alles erzählen, sie können den Inhalt nicht erfassen. Sie können allesamt nur zwischen Nullen und Einsen unterscheiden, und sind damit exakt so intelligent wie die Dampfmaschine, die Stopp und Go kennt.
Bei genaueren Betrachten sparen alle Computer nur Zeit, beginnend mit allen Verwaltungsprozesse. Bezüglich Wetterprognosen: Gibt man einem erfahrenen Meteorologen alle Daten, die eine Simulation bearbeitet und einen Monat Zeit, dann sagt er das Wetter genauer vorher (im Falle nachher), als der Computer. Bei den hier beschriebenen Programmen vielleicht 10 Personen und ein Jahr. Im Grundsatz das Gleiche, mehr Daten erfordern mehr Zeit oder bessere Programme, die bessere Trefferquote liegt nicht an höhere Intelligenz, sondern am höheren Datenvolumen.
Moderne Programme können Intelligenz vorgaukeln und aus kommerziellen Gründen nennt man es KI. Faszinierend, wie das Navi todsicher zum Ziel bringt. Nimmt man sich einen halben Tag Zeit um sich mit Karten zu beschäftigen, telefoniert mit Einheimischen, die jedes Schlagloch und Ampelschaltung kennen, hat man eine bessere Route! Man will aber nicht mehr als 2 Min zum Eingeben des Ziels investieren. Und glaubt, das Navi ist intelligent! Nö, es spart nur Zeit, sonst nichts!
Die Navigation ist eine Optimierungsaufgabe. Die kürzeste oder schnellste Strecke zu finden, ist letztlich relativ simple. Man kann aktuelle sowie vergangene Verkehrsdaten und Wetter einspeisen und diese über Wahrscheinlichkeiten (z. B: wie schnell löst sich ein Stau auf) berücksichtigen. Man kann auch das Fahrverhalten und Lieblingswege berücksichtigen. Ist das aber Lernen? Nein. Es bleibt ein Algorithmus und eine Datenbank. Ist Intelligenz ein Algorithmus? Auch hier, nein. Menschliche Entscheidungen werden durch Gefühle beeinflusst. KI?
Eine interessante Frage ist, kann KI etwas Neues entdecken? Z. B. eine neue wissenschaftliche Theorie. Die wissenschaftliche Erkenntnis häuft immer mehr Fakten an. Irgendwann kommt ein Wissenschaftler (oft Außenseiter, siehe Einstein) und stellt aller bisherigen Theorien auf den Kopf. Hierzu ist die heutige KI nicht fähig.
Herr Schau, das menschliche Gehirn leistet um Größenordnungen mehr, als man bewusst wahrnimmt. Den Spruch „eine Nacht darüber schlafen“ gibt es in jeder Sprache. Das Gehirn schläft nicht, sondern durchforstet das ganze Leben und gibt dem Bewusstsein die Entscheidung in Form von Gefühl. Ist man jung und naiv, kommt nur blankes Gefühl raus, daher sind Präsidenten üblicherweise im Rentenalter.
Hatte über einen Test gelesen, man habe eine schwierige Entscheidung gefordert, die Hälfte konnte nachdenken, die andere wurde beschäftigt und die hatten deutlich bessere Ergebnisse. Der Hinterkopf ist Herr im Hause, ob man es wahrhaben will oder nicht.
Es geht hier um komplexe Situationen zu überblicken und die bessere Entscheidung zu treffen. Wobei nicht alles vorraussehbar ist. Das können nur Menschen. Etwas Neues erst Recht, wer glaubt die Maschine erfindet etwas neues hat sie nicht mehr alle.
Im Übrigen fahre ich häufig anders als die Navi anzeigt, da ich nun mal intelligent bin und Entscheidungen treffe.
Die KI ist nur eine andere Art von Supercomputern, die schnell alle vorhandenen Daten durchsuchen, sie in Beziehung untereinander setzen kann und zwar schneller, als ein Mensch. Wenn die Daten, die die KI durchsucht fehlerhaft sind, so ist das Ergebnis der KI auch fehlerhaft. Eine KI kann das nicht erkennen. Oder wenn menschliche Erkenntnisse aus der Forschung fehlen, hat sie auch die KI nicht. Die KI kann nur das „lernen“, was schon existiert. Sie kann auch nur Schlussfolgerungen von vorhandenen Daten ziehen. Letztendlich ist das nicht selbstlernend. Die KI erweitert nur ihre Datensätze, was fälschlicher Weise dann als Lernen deklariert wird. Ich habe schon mehrmals „Gespräche“ mit meiner Aria-KI geführt. Es waren einfachere Probleme, aber sie war nicht schlauer als ich. Ich habe mir nur meine aus meiner Erfahrung gesammelten Einsichten von ihr bestätigen lassen und damit erreicht, dass meine Erfahrungen keine Lücken aufweisen, die ich nicht bedacht hatte. Mehr war da nicht drin. Wenn man ein bestimmtes Produkt z.B. sucht, was bestimmte Eigenschaften haben soll, dann kann die KI das sehr viel schneller als ich selbst. Bei amazon fasst die KI die Kommentare zusammen. Es scheint, dass sie eine Wichtung vornimmt, die aber die negativen Erfahrungen, also 1/2-Sterne Kommentare nicht allzu ernst nimmt. Das heißt, dass sie die zahlenmäßig größere Menge von 5-Sterne-Kommentare in den Vordergrund stellt. Und jeder weiß, dass man 5-Sterne-Kommentare erkaufen kann. Wichtiger in der Entscheidungsfindung wären da die 1/2-Sterne Kommentare. Einer KI fehlt auch Empathie, da sie eine Maschine ist (wichtig für Entscheidungen) und das Bauchgefühl sowie die Erfahrungen, die man im Laufe seines Lebens erworben hat und die nicht in einem Algorithmus gefasst sind.
Was können sie denn lernen? Eigentlich nur das, was sie schon wissen. Und das nur irgendwie anders verknüpfen. Ist das „Intelligent“ ?
So sehe ich das auch, deshalb gibt es für mich prinzipiell keine KI, zumal ich im Laufe meines Lebens schon „auch ein bisschen“ programmiert habe ….
Das ist auch mein Gedanke über KI: Künstliche Intelligenz wäre, wenn ein Computer sich denken würde, ich bin nicht gut genug, ich schaffe einen, der besser ist als ich. Was hat die KI „erfunden“, was es vorhehr noch nie gegeben hat? KI ist ein Werkzeug, das Menschen geschrieben haben! Ein Computer hat eine CPU aber kein Gehirn…
Hat eine KI schon ein Patent angemeldet, und unter welchem Namen? (Meine Patentmappe ist 14mm dick.)
Vielleicht sollte man die Politiker und Regierungen durch KI ersetzen?
… schlimmer als vollidiotische Eingriffe in ein funktionierendes Energiesystem und das Vorschreiben von Elektromobilität ohne die geringste Ahnung zu den dabei zugrunde liegenden Technologien kann es mit KI nicht werden.
Tauscht die derzeitigen Politiker gegen KI aus, dann kann es nur besser werden, da die Wahrscheinlichkeit des größtmöglichen Schadens verringert wird. Größtmöglicher Schaden => GAPU => Größter Angenommener Politiker Unfug
Darf ich das verbreiten?
Gerne, wenn ich könnte, würde ich sogar dazu verpflichten!
MfG PP
Merci und einen erfolgreichen Tag wünschend
Michael
Nicht auszuschließen, dass die KI bald Klima-Prognosen liefert, die die korrumpierten Alarm-Forscher in den Schatten stellen. Warum? Weil die Ersteller der KI plumpe Fehler, Ideologie und Wunschergebnisse (garbage in, garbage out) nach Möglichkeit vermeiden werden, um sich nicht fortwährend zu blamieren. Während undurchsichtige Klima-Modelle mit teils willkürlichen Parametern und für sehr spezielle Anwendungen nur wenige kontrollieren und sich offenbar der gewünschte Alarm einstellen lässt. Auch ist deren Ziel zu alarmieren und nicht zu entwarnen. Klima-Modelle, die auch keiner breiten Öffentlichkeit zugänglich sind, die sie austesten und die Böcke finden können. Zu optimistisch für die KI?
Gibt es doch schon.
https://scienceofclimatechange.org/wp-content/uploads/SCC-Grok-3-Review-V5-1.pdf
MfG
Aus meiner Sicht geht es überwiegend um eine Art von Mustererkennung. Muster sind in diesem Fall bestimmten flächenhafte Konstellationen von Temperatur, Luftdruck, Windverhältnisse usw. und deren Veränderungen. Diese werden mit einer Datenbank (Wetteraufzeichnungen der Vergangenheit) verglichen und die wahrscheinlichsten Entwicklungen vorhergesagt. Auch hier gilt wieder, je kürzer der Zeitraum um so besser. Das Problem sind aber weiterhin die chaotischen Eigenschaften (Schmetterlingseffekt). Eine kleine Änderung einer Größe, die zudem noch zufällig ist, kann zu großen Änderungen führen.
Ensemble-Modellierung, gefeiert als eine Verbesserung angeblicher KI.
Dahinter verbirgt sich jedoch nur so etwas ähnliche wie ein Mittelwertbildung. Wohin eine solche Mittelwertbildung führt, hat die Vergangenheit hinreichend gezeigt, als es um die gesicherte Erkenntnis ging, dass die Erde eine Scheibe ist.
Würde man die Ensemble-Modellierung mit den entsprechend notwendigen Computern in diejenige Zeit versetzen, in der die Menschheit bis auf Ausnahmen (Aristoteles 4. Jahrhundert vor Christus) noch der festen Überzeugung war, dass die Erde eine Scheibe ist, würde sie nach meiner Meinung völlig unangefochten zum Ergebnis kommen, dass die Erde eben eine Scheibe ist und kein Tetraeder, Würfel oder gar eine Kugel.
So wird das, was Computer leisten können, in einer Ensemble-Modellierung (was für ein geräuschvoller nichtssagender Name) mit einer Mehrheits-Meinungsbildung durchsetzt, die sich in ihrer Struktur einem Demokratiegedanken anpasst, wo Wahrheitserkenntnis und Richtungsweisung auf einfaches Zählen von Stimmen reduziert wird. Dabei wird übersehen, dass in der gesamten Vergangenheit einzig Intelligenz von Einzelnen Bestehendes überwunden und Errungenschaften der Lebenserleichterung bewirkt hat.
Wer auf KI setzt und Intelligenzfortschritte erwartet, wird sie daran messen, mit welcher Intelligenz der Mensch sich im Vergleichszeitraum auszeichnet. Es wäre sicher falsch, gerade diese als eine Konstante oder als wachsend anzusehen. So könnte es auch sein, dass sog. KI menschliche Intelligenz nur dadurch überholt, weil menschliche Intelligenz als Referenz zusammenbricht. Aktuelle Pisa-Studien weisen darauf hin. – Vielleicht ist die Verherrlichung der bloßen Vokabel KI ohne eine genauere oder gar präzise Definition nur oder zwangsläufig eine Folge davon.