18 september 2024

Jordens klimatsystem är extremt komplicerat och dagens modeller är alltför förenklade för att vi ska kunna förstå det fullt ut. Maskininlärning kan förbättra modellerna och hjälpa oss att upptäcka nya mönster och bättre ta oss an klimatkrisen. Forskare från hela världen möts på Linköpings universitet med målet att hitta och fördjupa samarbeten inom klimatforskning med hjälp av maskininlärning.

Två män och en kvinna diskuterar framför en skärm
Michael Felsberg, Fredrik Lindsten och Tove Kvarnström planerar fokusperioden, där forskare från hela världen ska hitta samarbeten inom klimatforskning med hjälp av maskininlärning. Fotograf: Anna Nilsen

– Maskininlärning är ett av de viktigaste verktygen vi har för att föra klimatforskningen framåt, säger Michael Felsberg, professor i datorseende.

– Vi pratar mycket om AI i dag och maskininlärning är den drivande teknologin bakom AI. Det handlar om att lära datorer lösa komplexa uppgifter och dra slutsatser utifrån stora datamängder, säger Fredrik Lindsten, biträdande professor i maskininlärning.

De båda LiU-forskarna ansvarar tillsammans med två klimatforskare från Lund för höstens så kallade fokusperiod, då forskare med olika ingångar inom klimat och maskininlärning får mötas. Fokusperioden arrangeras inom ramen för den strategiska forskningsmiljön inom IT och mobil kommunikation, ELLIIT, som drivs av fyra lärosäten i nära samarbete med industrin.

Övervakning från rymden

För global klimatforskning spelar fjärranalys – mätningar från satellit- och flygbilder – en nyckelroll. Hyperspektrala kameror på satelliter (en kraftfull teknik som gör det möjligt att samla in ytterst detaljerad information) används för att dra slutsatser om miljöpåverkan. Det kan också handla om drönare som tar luftbilder.

Två män sitter vid ett bord med bärbara datorer
Michael Felsberg, professor i datorseende, och Fredrik Lindsten, biträdande professor i maskininlärning.Fotograf: Anna Nilsen
– Mätstationer på marken är svåra att få världstäckande.  På det här sättet kan vi övervaka till exempel skogsbränder över hela jordklotet 24/7, säger Michael Felsberg.

Fredrik Lindstens forskning är inriktad på väder- och klimatprognoser. En fråga som han är intresserad av är hur vi kan bygga maskininlärningsmodeller som är mycket bättre än dagens på att hantera osäkerhet i prognoser.

– Hur stor är till exempel sannolikheten att det kommer ett skyfall? När det gäller extremväder är det viktigt att kunna hantera osäkerhet för att fatta rätt beslut och förbereda samhället.

En sådan öppen forskningsfråga kan presenteras för de gästforskare som deltar i fokusperioden. De tar sig an den tvärvetenskapligt. Ett av syftena med fokusperioderna är att samla olika kompetenser under samma tak.

– Maskininlärning inom klimatforskning är väldigt brett. Vår fokusperiod samlar ett ovanligt stort spektrum av kompetenser och problemområden jämfört med liknande initiativ på andra platser i världen, säger Fredrik Lindsten.

Tvärvetenskapliga möten

Tove Kvarnström är koordinator för fokusperioderna:

Mingel vid ELLIIT Symposium 2023.
Mingel vid ELLIIT Symposium 2023.Fotograf: Simon Höckerbo
– De kretsar kring ett tvärvetenskapligt fält och pågår under fem veckor. En del gästforskare kommer hit i början eller slutet av perioden, andra är med hela tiden. Mitt i fokusperioden har vi ett symposium då samtliga deltar och som också är öppet för alla forskare på LiU.

Symposiet är inte som vilken vetenskaplig konferens som helst, förklarar Tove Kvarnström.

– Vi har inte fler deltagare än att det är möjligt att prata med alla och vi ser till att det finns tid för det. Du kan prata med någon supersenior inom området på lunchen. De informella mötena är viktiga och den återkoppling vi får är att deltagarna verkligen är nöjda. Vi följer också upp fokusperioderna på längre sikt och vet att de har lett till nya samarbeten.

AI har viktig roll

Michael Felsberg är en högt rankad AI-forskare och menar att artificiell intelligens är otroligt viktigt inom klimatforskningen.

– AI får en hel del negativa rubriker, men inom klimatforskningen är AI kanske den enda chans vi har att verkligen få grepp om problemet. Jag hoppas att fokusperioden ska leda till nya samarbeten som sträcker sig över lång tid, säger han.

– Min forskning kan användas inom många områden där det finns starkt intresse från industrin, till exempel autonoma fordon. Inom klimatforskning finns inte många kommersiella aktörer och därför känns det extra viktigt att engagera sig i den här typen av tillämpning.

Mer om ELLIIT och fokusperioderna

  • ELLIIT (Excellence Center at Linköping – Lund in Information Technology) är en del av det strategiska forskningsområdet IT och mobil kommunikation – en satsning från regeringen för att skapa svensk världsledande forskning.
  • ELLIIT samlar forskare inom många olika områden vid universiteten i Linköping och Lund, Högskolan i Halmstad och Blekinge Tekniska Högskola.
  • Målet är att kunna möta framtidens utmaningar inom IT och mobil kommunikation på ett samlat sätt.
  • Fokusperioderna började arrangeras 2022. Hittills har det varit två per år, en i Linköping och en i Lund. Höstens fokusperiod i Linköping äger rum den 23 september–25 oktober 2024. Våren 2025 arrangeras för första gången en fokusperiod i Norrköping.
  • Nära hälften av LiU:s institutioner är involverade i ELLIIT: Institutionen för systemteknik, Institutionen för datavetenskap, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Institutionen för teknik och naturvetenskap och Matematiska institutionen. Institutionen för Tema är inte formellt med, men i just denna fokusperiod deltar även klimatforskare därifrån.
  • Läs mer om ELLIIT på elliit.se 

Röster om ELLIIT:s tidigare fokusperioder

Kontakt

Senaste nytt från LiU

Porträtt Feng Gao.

Han ska skapa framtidens flexibla röntgenteknik

Professor Feng Gao har beviljats 31 miljoner kronor från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse över fem år för att utveckla en ny typ av röntgenteknik. Målet är ett flexibelt material som kan förbättra bildkvaliteten i röntgendetektorer.

Person (Robert Forchheimer) med mobiltelefon.

Gratisapparnas dolda kostnader – mer än personliga data

Prokrastinering, minskad sömn och försämrat fokus är en del av priset vi betalar för kostnadsfria appar till mobilen. Det menar forskare vid LiU och Rise som undersökt vilka kostnader som egentligen döljer sig bakom gratisapparna.

Vatten framför en bro och en byggnad. Blå himmel och ett träd i höstfärger.

LiU klättrar i global rankning

Linköpings universitet tar sig upp till plats 201–250 när brittiska Times Higher Education släpper sin årliga rankning för världens lärosäten.