張珉銓

南京信息工程大學(xué)

人工智能技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展之后，已經(jīng)形成了個性化的技術(shù)發(fā)展體系，在相關(guān)技術(shù)操作人員應(yīng)用人工智能技術(shù)的過程中，人工智能技術(shù)呈現(xiàn)出了多樣化的發(fā)展趨勢。人工智能技術(shù)給人們的日常生活帶來了諸多便利的同時，也為氣象科學(xué)研究工作提供了全新的研究方向。氣象科學(xué)作為研究大自然氣象變化的一種科學(xué)，需要在研究氣象資源的過程中利用人工智能技術(shù)[1]。相關(guān)技術(shù)操作人員在研究人工智能技術(shù)具體應(yīng)用方式的過程中，需要將人工智能技術(shù)與氣象科學(xué)完美融合。因此，筆者初步認為仔細研究人工智能技術(shù)在氣象科學(xué)的具體應(yīng)用方式非常重要。

1 人工智能在氣象科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)分析

1.1 人工智能專家系統(tǒng)技術(shù)分析

專家系統(tǒng)技術(shù)屬于人工智能技術(shù)的重要內(nèi)容之一，專家系統(tǒng)技術(shù)主要指的是結(jié)合氣象科學(xué)專家的具體分析，再融入人工智能系統(tǒng)之中，從而促使人工智能系統(tǒng)幫助相關(guān)技術(shù)操作人員更好地分析氣象科學(xué)方面的諸多問題[2]。專家系統(tǒng)技術(shù)與一般人工智能技術(shù)相比，可操作技術(shù)更強，并且專家系統(tǒng)技術(shù)可以由專業(yè)技術(shù)操作人員手動操控，沒有較大的技術(shù)操作空間。專家系統(tǒng)技術(shù)具有諸多技術(shù)優(yōu)越性，首先，專家系統(tǒng)技術(shù)是一種多功能人工智能技術(shù)，其靈活性與實用性等特點尤為突出。專家系統(tǒng)技術(shù)自誕生以來，便受到了許多技術(shù)操作人員的青睞，相關(guān)技術(shù)操作人員通過專家系統(tǒng)技術(shù)逐步掌握了更多氣象科學(xué)信息。專家系統(tǒng)技術(shù)融合了以往大部分人工智能技術(shù)，在多年來的技術(shù)操作以及實驗研究過程中，已經(jīng)取得了良好的技術(shù)應(yīng)用效果。專家系統(tǒng)技術(shù)，通過分析各類氣象科學(xué)數(shù)據(jù)，整合各類技術(shù)操作過程，隨后由氣象科學(xué)研究領(lǐng)域的專家、學(xué)者共同分析各類氣象數(shù)據(jù)以及技術(shù)研究信息。隨后運用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將各類信息數(shù)據(jù)進行科學(xué)轉(zhuǎn)化，隨后再利用相關(guān)人工智能技術(shù)，自動生成氣象科學(xué)研究報告。利用專家系統(tǒng)技術(shù)，可以實現(xiàn)對氣象科學(xué)研究信息的全方位掌控。此項技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展之后，已經(jīng)延伸到了氣象災(zāi)害預(yù)警領(lǐng)域以及天氣預(yù)報領(lǐng)域。但是專家系統(tǒng)技術(shù)存在著一定的局限性，該項技術(shù)需要獲取各類氣象科學(xué)知識以及重要信息，這些氣象科學(xué)知識以及重要信息，大部分需要人工手動錄入系統(tǒng)之中，這就意味著專家系統(tǒng)技術(shù)無法自動獲取和分析信息[3]。一般情況下，專家系統(tǒng)需要結(jié)合人工智能技術(shù)體系，逐步轉(zhuǎn)化各類重要信息，專家系統(tǒng)需要結(jié)合相關(guān)信息逐步優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用具體過程。如果專家系統(tǒng)內(nèi)部存在較少氣象科學(xué)信息，那么系統(tǒng)自身便無法實現(xiàn)信息的全部轉(zhuǎn)化。由于信息功能轉(zhuǎn)化的局限性，專家系統(tǒng)只能對少數(shù)信息或者是特定類數(shù)據(jù)進行全方位轉(zhuǎn)化。針對一部分較為特殊的數(shù)據(jù)，或者是一些較為復(fù)雜的信息便無法及時處理。除此之外，各類氣象科學(xué)信息在傳遞與分析的過程中，有可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤以及數(shù)據(jù)漏洞等問題，各類信息在傳輸過程中也需要耗費一定的時間。在此過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)錯誤以及時間差，很有可能會導(dǎo)致專家系統(tǒng)無法正確判斷信息的正確性。從而將一些已經(jīng)失去時效性的信息錄入系統(tǒng)之中，最終導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)信息延遲等問題。相關(guān)技術(shù)操作人員為了提高專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用準確性，會將專家系統(tǒng)技術(shù)與人工網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元模式與各種人臉識別技術(shù)進行融合，在一部分氣象科學(xué)專家使用過程中，會通過人臉識別確定專家身份，隨后專家可以利用自身特有身份，進入到專家系統(tǒng)之中，操控各種數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，隨后結(jié)合重要信息，將相關(guān)信息轉(zhuǎn)化到專家系統(tǒng)之中[4]。

1.2 計算機視覺技術(shù)分析

計算機視覺技術(shù)主要指的是利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)或者是其他計算機技術(shù)，將氣象監(jiān)控之中的圖片資料以及各類數(shù)據(jù)資料進行技術(shù)分析。相關(guān)技術(shù)操作人員可以利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，尤其是互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將氣象科學(xué)研究各類重要信息進行技術(shù)整合，隨后錄入到計算機系統(tǒng)之中，再利用計算機視覺技術(shù)，將各種數(shù)據(jù)制作成技術(shù)圖表以及數(shù)據(jù)分析圖，通過分析各種圖表以及圖像數(shù)據(jù)，可以進一步研究氣象研究領(lǐng)域內(nèi)的諸多問題，尤其是研究氣象災(zāi)害以及天氣預(yù)報等方面的問題[5]。計算機視覺技術(shù)需要將各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)圖表，以便相關(guān)技術(shù)操作人員可以更加直觀、清晰地觀察到氣象具體變化情況。在氣象科學(xué)研究領(lǐng)域之中，計算機視覺技術(shù)的實際應(yīng)用效果較為明顯，相比于其他人工智能技術(shù)，計算機視覺技術(shù)可以發(fā)揮更好的應(yīng)用作用。一部分技術(shù)操作人員在使用計算機視覺技術(shù)的過程中，首先將各種重要數(shù)據(jù)進行整合，隨后通過計算機設(shè)備自行分析各類重要技術(shù)，再運用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)將各種重要數(shù)據(jù)整合成圖表形式。在此過程中，可以利用多媒體技術(shù)將各種數(shù)據(jù)圖表展現(xiàn)出來，也可以利用計算機視覺技術(shù)自帶的投影功能，將數(shù)據(jù)圖表完整、清晰地呈現(xiàn)在技術(shù)操作人員眼前。利用計算機視覺技術(shù)必須要對相關(guān)圖片信息進行完整錄入，必須要對計算機設(shè)備進行數(shù)據(jù)檢查，以便相關(guān)計算機設(shè)備可以完好無損地錄入各種重要信息，隨后呈現(xiàn)出全面化、科學(xué)化的數(shù)據(jù)圖表。比如相關(guān)技術(shù)操作人員可以利用計算機視覺技術(shù)分析降水的形成過程，結(jié)合降水的測量數(shù)據(jù)以及相關(guān)檢測結(jié)果，可以分析出陰雨天氣的形成過程以及未來降水情況[6]。例如在下雨天氣，相關(guān)技術(shù)操作人員就可以利用雨滴測量儀器，測量一段時間之內(nèi)的降雨量，隨后通過分析降雨量的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以得出未來一段時間內(nèi)的可能性降水量。如果在某一段時間之內(nèi)降雨量逐漸變小，那么未來可能會停止降雨。利用計算機視覺技術(shù)，就可以將降雨量的各類數(shù)據(jù)分析成數(shù)據(jù)圖表。隨后通過圖表以及圖示形式向相關(guān)技術(shù)操作人員展現(xiàn)出未來可能降水情況。計算機視覺技術(shù)的優(yōu)越性在于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具體圖表，在于化抽象為具體?，F(xiàn)如今，計算機視覺技術(shù)已經(jīng)與其他人工智能技術(shù)相互結(jié)合，計算機視覺技術(shù)可以具備自動識別以及自動感應(yīng)功能，針對各類重要數(shù)據(jù)進行自動化甄別，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在錯誤，那么計算機設(shè)備可以向技術(shù)操作人員發(fā)出提示，以便技術(shù)操作人員及時檢查數(shù)據(jù)錯誤問題。除此之外，錄入到計算機系統(tǒng)以及計算機設(shè)備之內(nèi)的重要數(shù)據(jù)，必須要保證數(shù)據(jù)完整性、科學(xué)性與準確性。如果錄入計算機系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存在錯誤，那么在運用計算機視覺技術(shù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)圖表的過程中就會出現(xiàn)各種技術(shù)問題[7]。

1.3 氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)分析

氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要指的是將各種氣象預(yù)測數(shù)據(jù)以及氣象科學(xué)數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中存在著較多數(shù)據(jù)，因此需要人工智能技術(shù)參與其中，以便相關(guān)技術(shù)操作人員可以及時梳理各種重要數(shù)據(jù)?，F(xiàn)如今，隨著我國氣象科學(xué)研究領(lǐng)域逐步深入，各種氣象研究數(shù)據(jù)逐漸豐富，利用氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，就可以將各類重要數(shù)據(jù)集中收集起來，以便后續(xù)使用。在現(xiàn)有的氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中，大部分氣象數(shù)據(jù)包括各類氣象探測數(shù)據(jù)都被囊括其中。相關(guān)技術(shù)操作人員可以利用計算機設(shè)備以及各種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中查找各種重要數(shù)據(jù)。但是在此之前，相關(guān)技術(shù)操作人員必須要將各類數(shù)據(jù)錄入到氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中，這就需要較為原始的數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)作為支撐。因此，相關(guān)技術(shù)操作人員在利用氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之前，必須要收集準確數(shù)據(jù)，隨后將一部分數(shù)據(jù)通過計算機設(shè)備錄入到氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中。隨后結(jié)合人工智能技術(shù)，將數(shù)據(jù)庫之中的重要數(shù)據(jù)進行技術(shù)轉(zhuǎn)化與數(shù)據(jù)分析，如果暫不需要使用數(shù)據(jù)，則必須要將全部數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中，以便后續(xù)檢查和使用。如果需要使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的重要數(shù)據(jù)，那么則需要利用人工智能技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)提取重要數(shù)據(jù)，隨后在數(shù)據(jù)提取完畢之后，及時保存以保持數(shù)據(jù)庫之中的數(shù)據(jù)存儲量[8]。除此之外，相關(guān)技術(shù)操作人員必須要注意氣象智能數(shù)據(jù)庫的日常維護工作。在氣象智能數(shù)據(jù)庫之中，必須要保證數(shù)據(jù)的完整性、科學(xué)性和準確性，相關(guān)技術(shù)操作人員必須定期檢查氣象智能數(shù)據(jù)庫的運行情況，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫內(nèi)部存在數(shù)據(jù)錯誤或者是數(shù)據(jù)遺漏等問題，必須要及時調(diào)整氣象智能數(shù)據(jù)庫的運轉(zhuǎn)過程。相關(guān)技術(shù)操作人員在利用氣象智能數(shù)據(jù)庫的過程中，必須要保證相關(guān)數(shù)據(jù)完好無損地傳輸?shù)狡渌麛?shù)據(jù)庫之中，如果相關(guān)計算機設(shè)備自身存在問題，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)各類問題，那么必須要及時關(guān)閉氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從計算機軟件系統(tǒng)以及硬件裝置開始檢查，以避免出現(xiàn)更加嚴重的數(shù)據(jù)流失現(xiàn)象?，F(xiàn)如今，隨著氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)的進一步發(fā)展。氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與其他互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)進行技術(shù)融合，氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也具備了自動更新以及自動查驗功能，相關(guān)技術(shù)操作人員可以利用氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，及時查找各類重要信息，如果發(fā)現(xiàn)信息存在問題，則可以通過計算機軟件以及相關(guān)計算機設(shè)備，及時更新氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)[9-10]。

2 人工智能技術(shù)對氣象科學(xué)領(lǐng)域的影響分析

2.1 對氣象觀測工作產(chǎn)生的影響

利用人工智能技術(shù)，可以幫助氣象工作人員開展氣象觀測工作。在氣象觀測工作之中，需要將人工智能技術(shù)作為輔助，以便為氣象觀測工作提供強有力數(shù)據(jù)[11]。在氣象觀測工作之中，相關(guān)技術(shù)操作人員需要利用人工智能技術(shù)，對各種數(shù)據(jù)以及氣象觀察結(jié)果進行周密計算，隨后將各類數(shù)據(jù)錄入到計算機系統(tǒng)或者是氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中。相關(guān)技術(shù)操作人員還可以利用計算機視覺技術(shù)，將氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之中的重要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖表，以便相關(guān)技術(shù)操作人員及時檢查數(shù)據(jù)錯誤問題，結(jié)合圖表分析氣象觀測工作具體情況。利用人工智能技術(shù)可以對一部分較為復(fù)雜的氣象觀測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)處理，結(jié)合一些較為復(fù)雜的天氣狀況進行智能分析，隨后再結(jié)合數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，逐步完善氣象觀測工作具體流程[12-13]。

2.2 對天氣預(yù)報工作產(chǎn)生的影響

在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活過程中，天氣預(yù)報的重要性不言而喻，相關(guān)技術(shù)操作人員可以利用人工智能技術(shù)，使得天氣預(yù)報工作變得更加人性化、智能化、自動化、科學(xué)化和全面化[11]。利用人工智能技術(shù)，可以將各種氣象資料收集起來，隨后為相關(guān)技術(shù)操作人員提供全面的數(shù)據(jù)支撐，尤其是利用氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)以及計算機視覺技術(shù)，可以將各種數(shù)據(jù)集中整合，隨后進行技術(shù)分析與整理。用戶也可以通過氣象智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)查找各種天氣信息以及氣象信息，及時了解天氣預(yù)報具體內(nèi)容。利用人工智能技術(shù)，可以幫助天氣預(yù)報工作提高數(shù)據(jù)準確性以及預(yù)報精確程度，用戶也可以更加準確地把握未來天氣信息以及氣象變化具體情況[14-16]。

3 結(jié)語

將人工智能技術(shù)應(yīng)用于氣象科學(xué)研究領(lǐng)域，已經(jīng)成為人工智能技術(shù)未來發(fā)展的新方向。人工智能技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展之后，呈現(xiàn)出了全新的技術(shù)樣貌。人工智能技術(shù)與氣象科學(xué)研究工作經(jīng)過深層次融合，誕生了全新技術(shù)。將人工智能各項技術(shù)應(yīng)用在氣象科學(xué)研究過程中，可以促進氣象科學(xué)領(lǐng)域快速發(fā)展，同時可以逐步轉(zhuǎn)化人工智能的技術(shù)優(yōu)勢。筆者經(jīng)過大量的研究與調(diào)查之后，探索出了更為高效、更加科學(xué)的人工智能技術(shù)具體應(yīng)用方法。希望通過本文的研究可以促進人工智能技術(shù)逐步拓展氣象科學(xué)研究新途徑。