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Lexikon der Geowissenschaften: Man-Machine-Mix

Man-Machine-Mix, Mensch-Maschine-Wechselwirkung, ein von amerikanischen Meteorologen in den 1960er Jahren geprägter Begriff eines grundsätzlich neuen methodischen Herangehens an die praktische Wettervorhersage. Es wurde ermöglicht und erzwungen, als die numerische Wettervorhersage und das ihr nachfolgende Postprocessing in der Lage waren, zuvor "manuelle" Produkte der klassischen, synoptischen Arbeitsweise automatisch zu erzeugen. Als Trend der letzten sieben Jahre ergab sich eine kontinuierliche Zunahme des Gewichts automatischer Wettervorhersagen in ihrer Einheit von Numerik und statistischem Postprocessing ( Abb. 1 ).

Mit Hilfe einfacher Optimierungsansätze, wie z.B. minimieren den Vorhersagefehler rmse der Consens-(MIX-) Vorhersage = α·VOR1+(1-α)VOR2, mit VOR1 = objektive Vorhersage und VOR2 = subjektive Vorhersage, ließ sich z.B. das Gewicht α der Maschine in Abhängigkeit vom vorherzusagenden Wetterelement, des Vorhersagezeitraumes, den Fähigkeiten des Vorhersagemeteorologen und der Qualität des Maschinenprodukts bestimmen. Dabei zeigte sich, daß α im Verlaufe weniger Jahrzehnte bei den meisten Vorhersagen lokalen Wetters um so schneller gegen 1 tendierte, je länger der Vorhersagezeitraum ist.

Mit den unübersehbaren Fortschritten der numerischen Wettervorhersage und des nachfolgenden statistischen Post-Processing wurde es für den traditionellen Vorhersagemeteorologen immer schwieriger, Eigenständiges veredelnd hinzuzufügen. Dieser dramatische Prozeß begann zunächst in der Mittelfristvorhersage. Er setzt sich inzwischen auch im Kurzfristbereich fort ( Abb. 2. ). [KB]


Man-Machine-Mix 1: Gewinn und Verlust (Ordinate) einer kombinierten Mensch-Maschine-Vorhersage ( = α·Maschine+(1-α)·Mensch) am Beispiel der morgigen Tageshöchsttemperatur in Potsdam im Sommer 1992. Auf der Abszisse ist das Gewicht α (Maschine, hier: DMO(EM)) aufgetragen mit α = 0=das Maschinenprodukt wird vollständig ignoriert, α = 1=die automatische Prognose wird vollständig übernommen; α(opt.) = 0,32 = optimales Gewicht mit maximalem Gewinn von etwas über 10%. Man-Machine-Mix 1:

Man-Machine-Mix 2: Status-quo (1998, sechs deutsche Orte, sechs verschiedene Wetterelemente) in der Mittelfristvorhersage. Die Graphik stellt die Vorhersageleistung RV als Funktion der Vorhersagedauer (Abszisse) dar. AUTO(1) = automatische Vorhersage auf der Grundlage eines Modells der numerischen Wettervorhersage (hier EZMW), EP = ausgegebenes End-Produkt, AUTO(2) = automatische Vorhersage (hier AFREG-MIX), basierend auf Modelloutputs zweier Zentren (EZMW, DWD). Man-Machine-Mix 2:
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