2019年4月
【摘要】本文对于人工智能技术在天气预测领域应用的论述分为四个部分，第一部分介绍了天气预测运用的传统技术。第二部分回顾了20世纪80年代天气预测领域中人工智能的应用，并阐述了当前天气预报领域人工智能技术的应用。第三部分展望了人工智能在气象预测领域发展的影响。最后对人工智能技术在天气预报领域的应用作了简要的总结，以供参考。 【关键词】人工智能技术；天气预测；深度学习
【中图分类号】TP18【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）04-0265-02
1前言
近年来，随着计算机科学技术的不断发展，人工智能技术有了一个突飞猛进的发展，其在各行各业的应用推动了这些领域的智能化发展。所谓人工智能，就是从人类智能的角度，进行智能化的处理与分析，包括图像识别技术、机器人技术以及专家系统等。此外，天气预测对于人们日常的生活、工作以及学习等有着至关重要的影响，精准化的天气预测对于避免自然天气灾害等有着重要的影响。而人工智能技术在天气预测领域的应用推动了该领域发展的智能化、精准化。因此，研究人工智能在天气预测领域的应
用具有重要的现实意义。2天气预测运用的传统技术
2.1卫星云图
卫星云图有可见光和红外两种类型。其中，可见光卫星云图是利用气象卫星对地球表面进行多个角度的拍摄，得到的人们肉眼能够看见的图像。而红外卫星云图则是利用红外辐射的原理，通过红外探测器探测地表以及云层对外辐射的红外线，并且用黑白层次来模拟温度的大小，继而得到一张大气图像。此外，电视上播放的云图，一般是经过计算机技术处理后的假的红外云图。目前，利用卫星采集数据并发回地面是常见的较为成熟的一种天气预报技术。
巩义旅游景点大全2.2集合预报技术
集合预报技术的表现形式为数值，主要反映就是数据信息中的不确定因素(模式误差、初始值不确定以及非线性误差等)[1]，与积分运算相比较，该技术仅能够得到一个单一的结果，而集合预报技术可以给出预报结果的概率分布，具有更高的合理性。在有关气象预测的数据计算上，因气象站和相关气象观测设施的不足与落后，导致计算的初始场不准确，使得单一确定性预报准确率不高，而集合预报技术首先针对初始误差的范围进行预估，然后给出一个合理的初始值的集合，并计算与分析这个初值集合，最后得到一个预报集合，这个预报集合结果可以客观地反映大气状态，消除初始值不确定性[2]。2.3天气概率预报
天气概率预报是使用统计学或动力-统计方法对未来天气现象进行预测的一种方法，其结果用百分率来表示。而蝴蝶效应是对大气的混沌特性进行了生动且富有形象的描述，但是，我们难以建立精准描述大气未来变化的完善数值预报模式。目前，数值预报已成为天气预报不可缺少的重要基础，然而，它的分辨率仍受大气变化的影响存在着不确定性。采用概率预报方法，则可以更精确地描述天气现象，体现大气状态变化的偶然随机性特点。从用户角度来看，人们可以根据概率大小自行决定防御恶劣天气与否，以及防御的等级，更为人性化。
3天气预报目前运用人工智能技术的状况3.1早期人工智能技术在天气预测方向的应用石柱天气预报15天
早在1984年，人工智能技术就开始应用于天气预报领域，主要应用于两个灾害性雷暴预报系统。一个是美国气象局开发的WILLARD系统，另一个是加拿大环境局开发的SWIFT系统[3]。前者与传统技术在预测能力上大致相当，后者则能减少天气预测的错报率。在1989年后，更多的人工智能系统开始应用于天气预测，但总的来说,20世纪90年代的人工智能系统的应用领域较少，且大部分人工智能系统专一性很强，多数人工智能系统还处于研发、测试与评价等科研阶段。
3.2目前人工智能技术在天气预测方向的应用3.2.1智能网格预报
智能网格预报技术是一种包含大数据、人工智能等多个高新技术的天气预报技术，其开发成功得益于多年来气象界在数值预报模式上的研究。总之，智能网格预报技术就是利用大数据分析技术对海量的
气象数据进行全面的挖掘和分析，通过机器学习系统使得天气预报更加智能和精准。2017年，陕西省气象台曾在上半年综合分析了主观预报结果与智能网格系统的多模式集成结果。分析方法：随机选取陕西省100个站点，预报要素为24h一般性降水预报，起报时间为当日20时，结果采用TS评分(反映对降水预报的准确程度的评分)。结果表明，多模式集成产品的TS评分基本上略高于主观预报的TS评分[4]。因此，对一般性降水而言，智能网格系统比人工更为精确。
3.2.2基于人工智能的模型分析技术
目前，气象台在天气以及气候的预报和预测上的概率较高，然而两者之间有一个延伸期，约为10-30d，在这个阶段，气象预测的成功率通常不高。2013年10月,EarthRisk利用大数据和深度学习计算法来分析近百年来的气象数据和千亿次的气象计算结果[5]，最终建立了TempRiskApollo模型，该模型可以忽略变量之间的影响和物理机制，通过相互间的关系就可以预测40d的气温概率，其模式就是通过将当前的气候条件与模型中的数据进行分析与比较，这种模式预算的准确度更高，预测时间更长。
4人工智能技术对气象预报领域应用展望4.1人工智能将与气象预测联系更加紧密
近年来，随着计算机科学技术的不断发展，人工智能也得到了快速发展，大数据分析技术也在近几年兴起。这两项技术正处于快速上升期，在多个专业领域都有广泛的应用。而气象学恰好是一个涉及数据量大，日常工作重复且繁重的学科，因此，将人工智能和大数据分析技术应用到气象学中最要的现
实意义。正如2019年中央气象台台风与海洋气象预报中心副主任钱奇峰在一次采访中说的那样:“人工智能这么火，我们肯定希望早把它用在我们的专业上，不用新技术就落伍了。”
4.2人工智能在气象预测领域应用的不足之处
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目前，人工智能在气象预测领域的应用的不足之处有:(1)天气气候系统是一个复杂多变且不稳定的系统，其初值、输入、输出以及物理机制等均具有不确定性，这使得深度学习技术难以应用在气象预报上。
重庆周边古镇旅游推荐(2)在气象学研究中，与初始场相比，气象预报场会输出种类繁多且复杂不同的变量，分辨率也要更加的精细，而这当前是无法在深度学习与计算中实现的。
承德最穷的县(3)人工智能中很多技术还处于科研阶段，还存在一些“黑箱”，如何保证人工智能在其他学科领域中的稳定应用依然是一项复杂的待以解决的课题。
(4)对于短临天气预报，智能预报系统的计算能力还有待提高。
5总结
综上所述，近些年来，人工智能中深度学习的快速发展，其在气象领域的应用推动了气象技术的高质量发展。作为最早应用人工智能技术的专业领域之一，气象预报技术已经越
来越智能化、精准化。笔者认为，随着人工智能技术的不断突破，其在气象预报领域的应用必将更加深入。
参考文献
[1]李泽椿，毕宝贵，金荣花，等.近10年中国现代天气预报的发展与应用[J].气候学报,72(6):1069-1078.
[2]于永锋，吴阳，黄鑫.短期气候预测中的集合预报技术研究概况[C].中国气象学会年会“气候变化及其机理和模拟”分会场,2006.
北京十渡一日游多少钱[3]曾晓梅.国外人工智能技术在天气预报中的应用综述[J].气象科技,1999(1):4-10.
[4]李明娟，戴昌明，井宇.智能网格预报业务发展前景下预报员作用的思考[J].陕西气象,2018(3).
[5]唐伟，周勇，王喆，等.气象预报应用人工智能的现状分析和影响初探[J].中国信息化,2017(11).
收稿日期：2019-3-14
汪远平，刘志成，
查明彦，代强（山推工程机械股份有限公司，
山东济宁201902）【摘要】智能化、数字化工厂建设在离散制造生产企业的推广及应用越来越广泛，
同时为适应企业的智能化、信息化、数字化工厂建设，深入调研和分析目前企业内部设备管理方面存在的问题，结合设备管理基础状态，为解决生产出现设备故障时，报修困难、维修不便、定位不准确[
1]、
缺少相应的知识库判断、备件申请单、维修报告单传递不及时等问题，提出一种工业设备智能化管理系统。
本系统主要解决如何实现扫码报修，线上维修报告单、备件申请单快速传递及数字签名会签，实时数据共享，设备维修履历查询，维修后结果评价，应用Echart 报表组件生成各类维
修、备件信息图表统计，设备信息、维修信息看板实时通报等功能。实现了企业内部数字信息快速传递及共享，
提高工作效率、生产效率，降低维修成本，快速定位解决设备问题。
【关键词】设备故障；智能报修；设备维修履历；
报修流程；信息看板【中图分类号】TP274.4【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2019）04-0266-03
图1工业设备管理系统功能及结
构图
引言
随着工业4.0、数字化、智能化工厂的提出及应用，智能化、自动化技术成为企业的生命线，并得到广泛的推广，使制造业特别是工程机械再次焕发青春、充满活力。企业自动化、数字化要求和大量生产设备的增加，促使设备故障报修的次数日益剧增、设备报修纸质版传递困难、报修过程繁琐，最后导致报修等待时间过长，设备维修不便、设备定位不准确、缺少设备维修历史记录总结、预防性维修分析判断困难等问题。备件申请流程慢、记录不精细、且难以统计汇总，备件到货信息不共享、同一件备件多人多次电话落实，浪费大量时间落实备件是否到货信息。工业设备智能化管理系统，采用手机、平板、PC 等终端移动报修方式发起报修，备件采取线上流程申请、会签、在线给出到货时间、到货确认等信息，实现信息共享，减少电话多人多次询件到货时间。实现对维修效果、备件服务的公平公正的评价机制，实现各种数据图表、报表的统计，导出功能。另外实现通过车间管理看板，实时监控设备报修故障、备件信息等内容的更新及显示。
1工业生产设备管理现状
目前工业生产设备报修、备件申请、维修服务评价等采用线下手签，线下手签需要设备操作人员到维修单位填写纸质报修单，经过维修人员各级领导主管签字确认后进行维修。设备故障信息、备件申请信息设计多部门，各级领导都可能通过电话落实设备故障维修过程如何，备件信息是否到货，涉及多人精力、通过多次电话询问及反馈，维修服务评价不及时等问题。
2工业设备智能化管理系统解决方案
2.1系统功能及解决方案
一种智能工业设备管理系统功能及结构图如图1所示。
宁波老外滩2.2移动报修流程
通过现场设备管理及报修存在的问题，结合公司推行智能化、数字化工厂的建立，实现班组设备管理人员(一级)、车间设备管理人员(二级)通过智能终端(手机、平板、电脑等)扫描设备二维码或电脑录入报修并简单填写维修报告单、上传故障设备信息照片等内容，选择下步办理人(负责各车间维修班长)
论述
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