近日,中心杨元建教授牵头编写完成的教材《气象大数据与人工智能》由气象出版社正式出版。该书得到了中国科学院王会军院士和欧洲科学学院王子栋院士作序推荐。目前该教材已经成为大气科学、应用气象学以及智慧气象相关专业的本科生、研究生课程指定教材。
该书通过本科生和研究生气象大数据与人工智能课程近三年的教学实践探索,在自编讲义基础上,注重气象大数据理论与人工智能实践相结合,联合清华大学黄小猛教授团队,支撑大气科学“101计划”中的《人工智能与气象》核心教材建设框架,经过一年多的编写而完成。
气象数据一贯以庞杂众多数、据量大而著称,被誉为名副其实的“大数据”。根中国气象局发布的《中国气象大数据(2018)》报告,开放共享的气象数据已广泛应用于交通运输、新能源农业、移动互联软件开发和服务等领域,其效益显著。同时,近年来大数据、云计算和硬件性能的突破推动了人工智能(AI)的第三次发展浪潮。其高效数据处理和算法优化能力可提升气象预测、气候模拟和灾害预警精度。在当前“AI+气象”发展的机遇与挑战下,如何建设人工智能气象预报大模型新技术、新算法是未来研究的热点问题。基于这一背景和需求,2021年南京信息工程大学在全国首设气象技术与工程专业,列入普通高等学校本科专业目录的新专业名单,也是全国首个可授予工学学位的大气科学类本科专业,气象大数据与人工智能技术是该专业核心课程体系的重要组成部分。尽管目前已有不少关于气象大数据或人工智能的专著,但其侧重点各异,能够系统、全面支撑气象大数据与人工智能教学的教材仍较为稀缺。
作为《人工智能与气象》核心教材群书的重要成员之一,本书编写思路聚焦两方面:一是追根溯源,揭示现代气象科学中深藏的人工智能技术内涵,探索两者在理论和实践中的深度结合;二是审时度势,结合技术发展趋势,勾勒大数据和人工智能驱动下智慧气象的创新路径。全书采用“概念综述、方法归纳、技术解析、问题探讨、应用示例、前景展望”的编排方式,系统展现气象大数据与人工智能技术的理论基础,实践环境以及两者的渊源和交合,并展望跨界深度融合的愿景方向。
《气象大数据与人工智能》系统介绍了气象大数据与人工智能技术在气象领域中的应用及其发展趋势全书涵盖了气象大数据的采集、处理、存储、分析等基础知识,重点讲解了如何利用人工智能技术对气象数据进行建模与预测。书中通过实际案例展示了这些技术在天气预报、气候变化分析、极端天气预警等方面的应用成效,并深入探讨了气象大数据与人工智能结合的技术挑战及未来发展方向。本书的最大特色在于将理论与实践、技术与应用紧密结合,是一本全面且实用的教材,既适合高校本科生和研究生的课程需求,也为气象及其相关领域的科研和技术人员提供了重要参考。
《气象大数据与人工智能》书籍封面
《气象大数据与人工智能》书籍序一
《气象大数据与人工智能》书籍序二