Dalla Svizzera con l'intelligenza artificiale per prevedere i fulmini

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Svizzera. Alla Scuola di Ingegneria dell'EPFL, i ricercatori del Laboratorio di Compatibilità Elettromagnetica, guidato da Farhad Rachidi, hanno sviluppato un sistema semplice ed economico in grado di prevedere entro 10-30 minuti quando un fulmine colpirà, entro un raggio di 30 chilometri. Il sistema utilizza una combinazione di dati meteorologici standard e intelligenza artificiale. Il documento di ricerca è stato pubblicato su Climate and Atmospher Science, una rivista partner di Nature. I ricercatori stanno ora pianificando di utilizzare la loro tecnologia nel progetto europeo Laser Lightning Rod (Llr), lanciato nel 2017 con l'obiettivo di sviluppare un sistema di protezione dai fulmini basato sulla tecnologia laser: l'idea è quella di inviare in atmosfera dei potenti impulsi laser che creino un percorso preferenziale per il fulmine, in modo da guidarlo lontano da aree a rischio.

«I sistemi attuali sono lenti e molto complessi e richiedono costosi dati esterni acquisiti da radar o satellite», spiega Amirhossein Mostajabi, lo studente di dottorato che ha sviluppato la tecnica. «Il nostro metodo utilizza dati che possono essere ottenuti da qualsiasi stazione meteorologica. Ciò significa che possiamo coprire regioni remote che sono al di fuori della portata di radar e satelliti e in cui le reti di comunicazione non sono disponibili.»

Inoltre, poiché i dati possono essere acquisiti facilmente e in tempo reale, le previsioni possono essere fatte molto rapidamente - e gli avvisi possono essere emessi anche prima che si verifichi una tempesta.

L'addestramento della macchina utilizzando i dati disponibili

Il metodo dei ricercatori dell'EPFL utilizza un algoritmo di apprendimento automatico che è stato addestrato per riconoscere le condizioni che portano al fulmine. Per svolgere l'addestramento, i ricercatori hanno utilizzato i dati raccolti in un periodo di dieci anni da 12 stazioni meteorologiche svizzere, situate in aree urbane e montane.

Sono stati presi in considerazione quattro parametri: pressione atmosferica, temperatura dell'aria, umidità relativa e velocità del vento. Tali parametri erano correlati alle registrazioni dei sistemi di rilevamento e localizzazione dei fulmini. Utilizzando questo metodo, l'algoritmo è stato in grado di apprendere le condizioni in cui si verificano i fulmini.

Una volta addestrato, il sistema ha fatto previsioni che si sono rivelate corrette quasi l'80% delle volte.

Questa è la prima volta che un sistema basato su semplici dati meteorologici è stato in grado di prevedere i fulmini attraverso calcoli in tempo reale. Il metodo offre un modo semplice per prevedere un fenomeno complesso.

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