AI-технологии получают применение в самых разных сферах. Постепенно инновационные инструменты осваивают и в сегменте прогнозирования природных явлений, где они высоко востребованы. Стихия наносит сокрушительные удары по экономикам разных стран мира и по благосостоянию граждан: в США ежегодно фиксируется порядка 1,9 тысяч ураганов торнадо, в Индонезии — около 16.
Чем опасны торнадо
Основная опасность торнадо — ветер разрушительной силы, который может достигать 320 км/ч, срывая крыши, разрушая здания, переворачивая автомобили и вырывая деревья с корнем. Главная угроза для людей исходит от падающих и летящих с большой скоростью предметов, которые подхватывает и переносит ураган — это различные обломки, стекло и прочий мусор.
Как подсчитали эксперты AccuWeather, в 2024 году атлантические ураганы нанесли экономике США рекордный ущерб — сотни миллиардов долларов. В отчете, опубликованном Международной торговой палатой, отмечается: экстремальные погодные условия и последствия, связанные с изменением климата, обошлись мировой экономике более чем в 2 трлн долларов за последнее десятилетие.
Инновации на страже жизней и экономики
В сфере инновационных технологий регулярно появляются проекты, направленные на предупреждение стихийных бедствий и минимизацию их последствий. Разработчики представляют их, участвуя в профильных мероприятиях. Одним из них стал SRNL Tornado‑Q Challenge, который прошел в октябре 2025 года в Колумбии (США) в рамках IQC25: QuantathonV2 — крупного очного квантового хакатона.
Соревнование проводилось на базе Darla Moore School of Business Университета Южной Каролины, где готовят менеджеров и аналитиков, занимаются внедрение AI в бизнес-образование. Участие в нем приняли сильные команды экспертов, которые специализируются на AI. В их числе была и команда под руководством Владимира Гайлунь.
QuantathonV2 — это финал серии квантовых хакатонов IQC25. Он ориентирован на прикладные задачи с участием университетов, индустрии и госструктур. Программа включала треки от партнеров и очную защиту решений, и особую ценность для нас представляли ее практическая направленность и возможность решать реальные квантовые и бизнес-проблемы. И нам, конечно же, захотелось попробовать свои силы.
Как гибрид AI и кванта прогнозирует стихийные бедствия
Команда разработала проект гибридного ИИ для раннего предупреждения ураганов. Он был разработан специально под задачи трека с конкретной целью — повышение точности и практической пользы прогноза интенсивности торнадо (классы EF) по метеорологическим параметрам: CAPE, CIN и другим. При этом нужно было свести к минимуму пропуски опасных событий и «ложные тревоги».
Гибридная модель с квантовыми эмбеддингами продемонстрировала прирост качества по сравнению с сильным классическим базлайном — в первую очередь по критически важному Recall для опасных классов (EF2+).
Это снижает вероятность пропуска опасных событий при контроле ложных срабатываний и упрощает перевод модельных баллов в оперативные решения EM‑служб — от «monitor» к «watch» и «warning» по установленным порогам.
Руководитель команды объясняет: даже несущественное на первый взгляд улучшение Recall по так называемым «сильным» классам дает больше времени для оповещения и защиты инфраструктуры. А это критически важно, поэтому ценность проекта становится особенной. Высокую оценку гибридная модель получила и благодаря инженерной новизне. Фактически разработчики показали, в чем заключается «умеренный квантовый выигрыш» и здесь и сейчас — квантовые эмбеддинги сохраняют SOTA-классику и при этом добавляют качество.
Еще одно важное конкурентное преимущество проекта — масштабируемость. Его можно использовать для предупреждения не только торнадо, но и других климатических рисков, например паводков, штормов. Он актуален везде, где особенно критичны ложные тревоги и баланс пропусков.
Признание и финал
Проект команды был признан лучшим и получил главный приз — поездку на квантовый хакатон NYU Abu Dhabi (ОАЭ). Это одно из самых престижных отраслевых мероприятий, которое собирает настоящих лидеров и дает им доступ к реальным квантовым платформам, открывает карьерные возможности и общение с экспертами международного уровня. Попасть на этот квантовый хакатон могут только те, кто уже подтвердил и на практике доказал свои способности в квантовых исследованиях, программировании и решении сложных задач.
Инновационная разработка имеет широкие перспективы применения в разных странах мира, в том числе в России — благодаря ей можно будет спасать жизни и минимизировать ущерб экономике.
Широкие перспективы применения
Проект по предсказанию торнадо с гибридным ИИ и квантовыми эмбеддингами может быть полезен в том числе и для России, убежден Владимир Гайлунь. В стране ежегодно фиксируется от 100 до 300 торнадо, из которых около 10 — сильные EF2+. Модель повышает точность прогнозов и снижает «ложные тревоги». Благодаря этому службы МЧС и региональные администрации «выигрывают» дополнительные часы для эвакуации и защиты населения. Это, в свою очередь, потенциально может спасти десятки жизней и снизить ущерб инфраструктуре на сотни миллионов рублей ежегодно.
Внедрение инновационных технологий открывает перед Россией возможности использования передовых AI и квантовых инструментов в практических системах предупреждения. Это важно для подготовки специалистов и развития научно-технической компетенции страны.
