Алгоритм показал последствия изменения климата

Канадские разработчики при участии коллег из США и Шри-Ланки представили алгоритм на основе генеративно-состязательной нейросети, который показывает, как будет выглядеть обычный американский дом через 50 лет — при условии происходящего сейчас изменения климата. Препринт статьи с описанием работы опубликован на arXiv.

Согласно наиболее вероятному на сегодняшний день сценарию изменения климата средняя температура воздуха в мире повысится на три градуса к концу века. Некоторых скептиков прогнозы климатологов не убеждают: с одной стороны, многим повышение температуры на три градуса, к сожалению, кажется незначительным, а с другой — мало кто может реально представить, что произойдет в мире в ходе изменения климата.

В феврале американские разработчики представили простую интерактивную карту, которая с помощью так называемых климатических аналогов показывает, с какими местностями будет сравнима температура в североамериканских городах в 2080 году при условии стабильного изменения климата. Разработчики под руководством Виктора Шмидта (Victor Schmidt) из Монреальского института обучения алгоритмов решили пойти дальше. Они представили алгоритм на основе круговой генеративно-состязательной нейросети (CycleGAN) — разновидности GAN, которая позволяет менять не все изображение целиком, а некоторые его аспекты на основе обучающей выборки (про пример работы такой нейросети — перенос информации между двумя видео — вы можете прочитать здесь).

Для обучения исследователи собрали изображения Google Street View одних и тех же местностей (а точнее — домой) до и после климатических катаклизмов (потопов и лесных пожаров). Всего удалось собрать по 500 изображений, которые поделили на части, в итоге получив 5000. Модель дополнили данными о наиболее вероятных климатических изменениях на территории США в ближайшие 50 лет: таким образом, ученым удалось получить алгоритм, который, в зависимости от местонахождения строения в стране, показывает, как он может выглядеть в полувековой перспективе.

Авторы отмечают, что их работа — пока что только прототип: в будущем они планируют улучшить модель. В частности, помимо последствий повышения температуры воздуха, они также планируют добавить к модели последствия персонального выбора людей: например, показать, что произойдет при увеличении углеродного следа в случае повышенного использования транспортных средств.