NASA и IBM представили революционную модель искусственного интеллекта Сурья (названную в честь санскритского слова «солнце»), которая обещает изменить подход к прогнозированию космической погоды. Модель, обученная на девяти годах данных с космического аппарата NASA Solar Dynamics Observatory (SDO), способна предсказывать солнечные вспышки, скорость солнечного ветра и появление активных регионов на Солнце. Об этом сообщает портал space.com.

Как работает Сурья?

Сурья была создана на основе огромного набора данных — изображений Солнца, собранных SDO, который находится на орбите Земли на высоте 35 800 км и уже более 15 лет отслеживает солнечную активность. Модель анализирует эти данные, выявляя скрытые закономерности, которые помогают прогнозировать:

  • Солнечные вспышки — мощные выбросы радиации, способные нарушить радиосвязь на Земле.
  • Скорость солнечного ветра — потока заряженных частиц, влияющих на космическую погоду.
  • Активные регионы — области на Солнце, где возникают вспышки и корональные выбросы массы (CME).

В отличие от традиционных методов, Сурья использует ИИ для обработки изображений, которые в 10 раз превышают стандартные наборы данных для обучения. Это позволяет модели предсказывать события с высокой точностью и за два часа до их наступления. В ранних тестах Сурья показала улучшение точности прогнозирования солнечных вспышек на 16% по сравнению с существующими методами. Впервые учёные смогли предсказать не только факт вспышки, но и её точное место на солнечной поверхности.

«Создавая базовую модель, обученную на гелиофизических данных NASA, мы упрощаем анализ сложного поведения Солнца с беспрецедентной скоростью и точностью», — отметил Кевин Мерфи, главный научный сотрудник по данным NASA.

Зачем это нужно?

Солнечные вспышки и корональные выбросы массы могут вызывать геомагнитные бури, которые:

  • Нарушают работу спутников, выводя их с орбиты или повреждая электронику.
  • Вызывают сбои в энергосетях, приводя к отключениям электроэнергии.
  • Искажают сигналы GPS, делая навигацию ненадёжной.
  • Создают помехи для авиации и морского транспорта из-за проблем с радиосвязью.

По оценкам страховой компании Lloyds, последствия космической погоды могут стоить мировой экономике до 2,4 триллиона долларов за пять лет, а одна мощная солнечная буря может нанести ущерб в 17 миллиардов долларов. Точные и своевременные прогнозы, которые предоставляет Сурья, позволяют операторам критической инфраструктуры (энергосетей, спутников, авиации) подготовиться к потенциальным угрозам.

«Как мы готовимся к опасным погодным явлениям на Земле, так же мы должны готовиться к солнечным бурям. Сурья даёт нам уникальную возможность предвидеть, что произойдёт, и это не только технологический прорыв, но и важный шаг к защите нашей цивилизации от звезды, которая нас поддерживает», — сказал Хуан Бернабе-Морено, директор IBM Research Europe в Великобритании и Ирландии.

Открытый доступ для науки

NASA и IBM сделали модель Сурья доступной для мирового научного сообщества через платформу Hugging Face, а также GitHub и библиотеку IBM TerraTorch. Вместе с моделью представлен набор данных SuryaBench, который упрощает разработку и тестирование приложений для прогнозирования космической погоды. Это открывает путь для солнечных физиков и экспертов по космической погоде разрабатывать новые инструменты и приложения, адаптированные под их задачи.

Сурья — часть более широкого сотрудничества NASA и IBM, направленного на использование ИИ для изучения Земли и Солнечной системы. Ранее компании разработали семейство моделей Prithvi для климатических и геопространственных исследований.

Перспективы и вызовы

Учёные надеются, что будущие космические миссии, наблюдающие Солнце с других ракурсов, дополнят данные SDO и сделают прогнозы ещё точнее. Пока же Сурья представляет собой наиболее перспективный инструмент для ускорения подготовки к космической погоде. Однако её возможности ограничены: модель не может напрямую наблюдать магнитное поле между Землёй и Солнцем, что влияет на точность оценки воздействия бурь на нашу планету.

Вкратце…

Сурья — это прорыв в прогнозировании космической погоды, который объединяет передовые технологии ИИ и богатый архив данных NASA. Модель не только улучшает точность предсказания солнечных вспышек на 16%, но и впервые позволяет заранее определить их местоположение. Открытый доступ к Сурье через Hugging Face делает её мощным инструментом для глобального научного сообщества. В условиях растущей зависимости человечества от технологий, чувствительных к космической погоде, Сурья становится важным шагом к защите инфраструктуры и углублению знаний о нашей звезде.