Microsoft Research hat mit Aurora ein bahnbrechendes KI-Grundlagenmodell entwickelt, das die Vorhersage und Vorbereitung auf extreme Wetterereignisse, insbesondere tropische Zyklone, revolutioniert.
Aurora wurde mit mehr als einer Million Stunden an vielfältigen geophysikalischen Daten trainiert – vermutlich dem größten Datensatz, der je für ein KI-Wettermodell zusammengestellt wurde. Das Modell zeigt eine bemerkenswerte Genauigkeit bei der Vorhersage von Zyklonbahnen: Es kann die Zugbahnen von Stürmen fünf Tage im Voraus mit rund 30 % weniger Fehler als bisherige Systeme prognostizieren. Damit ist Aurora das erste Machine-Learning-Modell, das das National Hurricane Center bei der Fünf-Tage-Vorhersage von tropischen Zyklonen übertrifft.
Seine Leistungsfähigkeit stellte Aurora eindrucksvoll unter Beweis, als es im Juli 2023 den Landfall des Taifuns Doksuri auf den Philippinen vier Tage vor dem tatsächlichen Ereignis korrekt vorhersagte – während offizielle Prognosen den Sturm fälschlicherweise vor der Nordküste Taiwans sahen. Für Stürme im Nordatlantik und Ostpazifik waren Auroras Vorhersagen bei Vorlaufzeiten von zwei bis fünf Tagen um 20–25 % genauer als traditionelle Methoden.
„Wie wir aus vielen Fällen von Taifunen und Hurrikanen wissen, kann selbst ein Tag Vorwarnzeit viele Leben retten“, erklärt Megan Stanley, leitende Forscherin im Aurora-Team von Microsoft Research.
Was Aurora besonders macht, ist der Ansatz als Grundlagenmodell: Es kann mit vergleichsweise wenig zusätzlicher Datenmenge für spezifische Aufgaben feinjustiert werden. Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht es Aurora, nicht nur Wetterverläufe, sondern auch Luftqualität, Ozeanwellen und andere Umweltphänomene präzise vorherzusagen. Das Modell erstellt Prognosen in Sekunden statt in den Stunden, die traditionelle Systeme auf Supercomputern benötigen – ein rechnerischer Geschwindigkeitsvorteil von etwa dem 5.000-Fachen.
Microsoft hat den Quellcode und die Modellgewichte von Aurora öffentlich zugänglich gemacht, um die Forschung zur atmosphärischen Vorhersage voranzutreiben. Die Technologie wird bereits in die MSN-Wetter-App von Microsoft integriert und für die Katastrophenhilfe in von tropischen Zyklonen bedrohten Regionen eingesetzt.
Angesichts des Klimawandels, der Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse erhöht, stellt Aurora einen bedeutenden Fortschritt bei der Vorhersage und Abmilderung solcher Auswirkungen dar – und könnte durch präzisere und rechtzeitigere Warnungen zahllose Leben retten.