AI人工智能技術(shù)發(fā)展迅速,各行各業(yè)都在加快支持先進AI大模型,現(xiàn)在氣象領(lǐng)域也跟進了,國內(nèi)多個單位聯(lián)合推出了全球中期天氣預(yù)報大模型風(fēng)烏”,可以在30秒內(nèi)實現(xiàn)超過10天的有效預(yù)報。
據(jù)上海人工智能實驗室官網(wǎng)消息,4月7日他們聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、中國科學(xué)院大氣物理研究所及上海中心氣象臺發(fā)布全球中期天氣預(yù)報大模型風(fēng)烏”。
基于多模態(tài)和多任務(wù)深度學(xué)習(xí)方法構(gòu)建,AI大模型風(fēng)烏”首次實現(xiàn)在高分辨率上對核心大氣變量進行超過10天的有效預(yù)報,并在80%的評估指標上超越DeepMind發(fā)布的模型GraphCast。
此外,風(fēng)烏”僅需30秒即可生成未來10天全球高精度預(yù)報結(jié)果,在效率上大幅優(yōu)于傳統(tǒng)模型。
實驗室領(lǐng)軍科學(xué)家歐陽萬里表示,風(fēng)烏取名自秦漢時期的相風(fēng)銅烏,是世界上最早的測風(fēng)設(shè)備。
天氣預(yù)報大模型風(fēng)烏不僅承載了中國古人的智慧,也寓意實驗室致力于在以氣象為代表的AI for Science領(lǐng)域勇于突破、不懈探索?!?/p>
上海人工智能實驗室青年科學(xué)家白磊介紹,風(fēng)烏提供了一個強大有效的全球中期天氣預(yù)報的AI框架,其領(lǐng)先性體現(xiàn)在預(yù)報精度、預(yù)報時效和資源效率三方面?!?/strong>
在預(yù)報精度方面,相比DeepMind的GraphCast,風(fēng)烏”的10天預(yù)報誤差降低10.87%,而相比于傳統(tǒng)的物理模型,其誤差降低19.4%。
在預(yù)報時效方面,根據(jù)國際常用的標準,z500 ACC大于0.6時氣象預(yù)報結(jié)果具有可用性[2],可以較好地指導(dǎo)預(yù)報員判斷未來氣象發(fā)展形勢。
此前,全球范圍內(nèi)最好的物理模型HRES在此標準范圍內(nèi),有效預(yù)報時長最大為8.5天,而風(fēng)烏”基于再分析數(shù)據(jù)達到了10.75天。
在資源效率方面,現(xiàn)有物理模型往往運行在超級計算機上,而風(fēng)烏”AI大模型僅需單GPU便可運行,僅需30秒即可生成未來10天全球高精度預(yù)報結(jié)果。
從結(jié)果上看,風(fēng)烏”在6到10天的中期預(yù)報上預(yù)報技巧顯著高于GraphCast。
其中具有代表意義的z500達到了10.75天的有效預(yù)報范圍(ACC>0.6),這也是高分辨率全球中期天氣預(yù)報系統(tǒng)首次能夠?qū)Υ髿庾兞窟M行超過10天的有效預(yù)報。
未來,風(fēng)烏”AI氣象大模型可與傳統(tǒng)的物理模型形成互補,憑借其卓越的性能和精度,為生產(chǎn)生活提供更準確、更實用的天氣預(yù)報信息,助力天氣預(yù)報數(shù)字化,為農(nóng)林牧漁、航空航海等各行業(yè)及公共安全保障提供有力的支持。
據(jù)悉,上海人工智能實驗室AI for Earth團隊還將把人工智能方法應(yīng)用到更廣泛的氣象、環(huán)境、天文、地質(zhì)等地球科學(xué)問題研究中,助力碳中和”、防災(zāi)減災(zāi)、能源安全等重大需求。
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