Une Intelligence Artificielle pour prédire où et quand va tomber la foudre

Troy Oakes
Le 08/12/2019

 

Les chercheurs ont mis au point un système capable de prédire où va tomber la foudre, à 10 à 30 minutes près, dans un rayon de 30 kilomètres. (Image: pixabay.com)
Les chercheurs ont mis au point un système capable de prédire où va tomber la foudre, à 10 à 30 minutes près, dans un rayon de 30 kilomètres. (Image: pixabay.com)

 

La foudre est l'un des phénomènes naturels les plus imprévisibles de la nature. Elle cause régulièrement la mort de personnes et d’animaux et provoque des incendies de maisons et de forêts. Elle retarde le décollage des avions et endommage les lignes électriques, les éoliennes et les installations de panneaux solaires.

Cependant, on sait peu de choses sur ce qui déclenche la foudre, et il n'existe pas de technologie simple pour prédire quand et où la foudre va tomber. À l'École d'Ingénieurs de l'EPFL, les chercheurs du Laboratoire de Compatibilité Electromagnétique, dirigés par Farhad Rachidi, ont mis au point un système simple et peu coûteux permettant de prévoir le moment où la foudre va frapper, à 10 ou 30 minutes près, dans un rayon de 30 kms.

Le système utilise une combinaison de données météorologiques standard et d'intelligence artificielle. Le document de recherche a été publié dans Climate and Atmospheric Science, une revue partenaire de Nature. Les chercheurs prévoient maintenant d'utiliser leur technologie dans le cadre du projet européen Paratonnerre Laser.

Amirhossein Mostajabi, l'assistant doctorant qui a mis au point la technique, a expliqué:

«Les systèmes actuels sont lents et très complexes et nécessitent des données externes coûteuses acquises par radar ou par satellite».

«Notre méthode utilise des données qui peuvent être obtenues à partir de n'importe quelle station météorologique. Cela signifie que nous pouvons couvrir les régions éloignées qui sont hors de portée des radars et des satellites et où les réseaux de communication ne sont pas disponibles». 

De plus, comme les données peuvent être acquises facilement et en temps réel, les prévisions peuvent être faites très rapidement et des alertes peuvent être émises avant même la formation d’une tempête.

 

On sait peu de choses sur ce qui déclenche la foudre, et il n'existe pas de technologie simple pour prédire quand et où la foudre va tomber. (Image: pexels / CC0 1.0)
On sait peu de choses sur ce qui déclenche la foudre, et il n'existe pas de technologie simple pour prédire quand et où la foudre va tomber. (Image: pexels / CC0 1.0)

 

Tester la machine en utilisant les données disponibles

La méthode des chercheurs de l'EPFL utilise un algorithme d'apprentissage automatique qui a été programmé pour reconnaître les conditions qui déclenchent la foudre. Pour mener à bien cette démarche, les chercheurs ont utilisé des données recueillies sur une période de 10 ans auprès de 12 stations météorologiques suisses, situées dans des zones urbaines et montagneuses.

Quatre paramètres ont été pris en compte : la pression atmosphérique, la température de l'air, l’humidité relative et la vitesse du vent. Ces paramètres ont été corrélés avec les enregistrements des systèmes de détection et de localisation de la foudre. Grâce à cette méthode, l'algorithme a pu apprendre les conditions qui déclenchent la foudre.

Une fois entraîné, le système a fait des prédictions qui se sont avérées exactes dans près de 80 % des cas. Il peut  désormais être utilisé partout.

C'est la première fois qu'un système basé sur des données météorologiques simples est capable de prédire où va tomber la foudre, par des calculs en temps réel. La méthode offre un moyen simple de prédire un phénomène complexe.

Projet Paratonnerre Laser

L'objectif du projet européen Paratonnerre Laser est de développer des systèmes de protection contre la foudre. Le projet, lancé en 2017, consiste à envoyer de courtes impulsions laser de plusieurs térawatts dans l'atmosphère, pendant une tempête, afin de déclencher la foudre et de la guider vers un endroit précis et loin des zones vulnérables.

Visionnez cette vidéo du projet de paratonnerre laser: Laser lightning Rod Project

Les chercheurs de l'EPFL contribueront à ce projet en utilisant leur méthode d'apprentissage automatique pour prédire quand et où va frapper la foudre.

Fourni par : Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne [Note : le contenu et la longueur des documents peuvent être modifiés].

 

Traduit par Marlène Deloumeaux

Version en anglais : Using AI to Predict Where and When Lightning Will Strike