NVIDIA 推出全新的 NVIDIA Earth-2 開放模型家族

NVIDIA Earth-2 讓氣象 AI 在全球范圍內(nèi)、在天氣預(yù)報的每個階段都觸手可及——從處理初始觀測數(shù)據(jù)到生成 15 天全球預(yù)報或局地強(qiáng)對流天氣預(yù)報。

AI 天氣與氣候預(yù)測技術(shù)正以前所未有的方式為全球科學(xué)家、初創(chuàng)公司、開發(fā)者、企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)所廣泛應(yīng)用。

在美國氣象學(xué)會年會上，NVIDIA 發(fā)布了全新的 NVIDIA Earth-2 開放模型家族，這是一組專為天氣與氣候 AI 打造的庫及框架系列，是全球首個完全開放、加速的氣象 AI 軟件堆棧。

這些開放技術(shù)——包括預(yù)訓(xùn)練模型、框架、定制化方案和推理庫——可加速從處理初始觀測數(shù)據(jù)到生成 15 天全球預(yù)報或局地強(qiáng)對流天氣預(yù)報的整個預(yù)報流程。

傳統(tǒng)天氣預(yù)報一直依賴于運(yùn)行基于物理模型的高性能超級計(jì)算機(jī)。AI 驅(qū)動的天氣預(yù)報能夠顯著節(jié)省計(jì)算時間和成本，使更多國家、氣象企業(yè)和商業(yè)機(jī)構(gòu)能夠運(yùn)行面向特定應(yīng)用的預(yù)報系統(tǒng)。

NVIDIA Earth-2 作為首個開放、加速的模型與工具集，使開發(fā)人員具備了整合分散的天氣與氣候 AI 能力，從而使得各組織能夠在其自有基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行、微調(diào)和部署生產(chǎn)就緒型氣象 AI 模型。

這項(xiàng)開創(chuàng)性工作旨在加速天氣預(yù)測進(jìn)程，提升預(yù)報精度，促進(jìn)科研協(xié)作，并深化科學(xué)家對地球大氣狀況的整體認(rèn)知。

來自各行各業(yè)的開發(fā)者正借助 Earth-2 進(jìn)行天氣預(yù)測并獲取可操作性洞察。其中包括 AI 氣象工具供應(yīng)商 Brightband；氣象預(yù)報機(jī)構(gòu) The Weather Company 及美國國家氣象局（NWS）等；能源預(yù)測與電網(wǎng)運(yùn)行企業(yè)道達(dá)爾能源、埃尼、協(xié)鑫集團(tuán)以及與日立合作的西南電力池（SPP）；能源交易解決方案供應(yīng)商 Jua 與 Metdesk；以及保險機(jī)構(gòu)安盛集團(tuán)（AXA）、JBA Risk Management（The Flood People）和標(biāo)普全球能源。

全新開放模型加入 Earth-2 家族

此次發(fā)布的全新 Earth-2 開放氣象模型包括：

• Earth-2 Medium Range（中期預(yù)報模型），基于全新架構(gòu)的 Atlas 模型，可實(shí)現(xiàn)中期天氣預(yù)報（即15天內(nèi)預(yù)報）的高精度預(yù)測，涵蓋溫度、氣壓、風(fēng)速和濕度等 70 余項(xiàng)氣象變量。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測試中，其在最常見的預(yù)報變量上表現(xiàn)優(yōu)于領(lǐng)先的開放模型。
• Earth-2 Nowcasting（臨近預(yù)報模型），基于全新架構(gòu)的 StormScope 模型，采用生成式 AI 技術(shù)，能在數(shù)分鐘內(nèi)將國家尺度預(yù)報轉(zhuǎn)化為公里級分辨率的零至六小時局地風(fēng)暴及惡劣天氣預(yù)測。該系統(tǒng)通過直接模擬風(fēng)暴動力學(xué)，首次在短期降水預(yù)報領(lǐng)域超越傳統(tǒng)基于物理的氣象預(yù)測模型，并利用 AI 直接預(yù)測衛(wèi)星與雷達(dá)影像。
• Earth-2 Global Data Assimilation（全球數(shù)據(jù)同化模型），基于全新架構(gòu)的 HealDA 模型，可生成天氣預(yù)測的初始條件——即全球成千上萬個地點(diǎn)當(dāng)前大氣狀態(tài)的快照，涵蓋溫度、風(fēng)速、濕度及氣壓等參數(shù)。Earth-2 Global Data Assimilation 在 GPU 上數(shù)秒內(nèi)即可生成初始條件，而超級計(jì)算機(jī)則需數(shù)小時。當(dāng)與 Earth-2 Medium Range 配合使用時，該系統(tǒng)可通過開放式全 AI 工作流生成最精準(zhǔn)的預(yù)報預(yù)測。

NVIDIA Earth-2 平臺中現(xiàn)有的開放氣象模型：

• Earth-2 CorrDiff，基于生成式 AI 架構(gòu)的 CorrDiff 模型，將粗分辨率的大陸尺度預(yù)測結(jié)果降尺度為高分辨率的區(qū)域尺度天氣場，為本地預(yù)報提供所需的精細(xì)分辨率，比傳統(tǒng)方法快 500 倍。
• Earth-2 FourCastNet3，在風(fēng)速、溫度、濕度等多項(xiàng)氣象變量預(yù)測中展現(xiàn)出卓越精度，不僅超越主流傳統(tǒng)集合預(yù)報模型，更可與頂尖的基于擴(kuò)散的方法比肩，同時其預(yù)報生成速度比其它 AI 方法快 60 倍。

Earth-2 還集成了來自歐洲中期天氣預(yù)報中心（ECMWF）、微軟、谷歌等機(jī)構(gòu)的開放模型。此外，Earth-2 中的模型可通過 NVIDIA PhysicsNeMo 進(jìn)行訓(xùn)練和微調(diào)，PhysicsNeMo 是一個開源 Python 框架，專為大規(guī)模開發(fā) AI 物理模型而設(shè)計(jì)。

以上為摘要內(nèi)容，點(diǎn)擊鏈接閱讀完整內(nèi)容：NVIDIA 推出 Earth-2 開放模型家族——全球首個完全開放、加速的 AI 氣象模型與工具集 | NVIDIA 英偉達(dá)博客 NVIDIA 引領(lǐng)人工智能計(jì)算