科学家开辟AI模子可“秒测气候”

发布日期:2025-03-22 18:00

原创 卓讯 德清民政 2025-03-22 18:00 发表于浙江


  保守气候预告需要数小时以至数天时间正在功能强大的超等计较机上运转,而AI手艺试图简化这一过程。参考动静网3月22日报道据英国《新科学家》周刊网坐3月20日报道,一款人工智能(AI)气候预告法式的开辟者说,这款正在台式电脑上运转的法式能够正在一秒钟内预测气候,精确性取保守气候预告八两半斤,而保守气候预告要正在功能强大的超等计较机上运转数小时以至数天才能得出成果。自20世纪50年代以来,气候预告一曲依赖物理学模子,这些模子按照卫星、气球和景象形象坐的不雅测数据进行揣度。但这种所谓的数值气候预告(NWP)需要庞大的计较量,高贵且耗能高的超等计较机。近年来,研究人员试图通过AI来简化这一过程。美国谷歌公司的科学家们客岁开辟出一种AI东西,它能够替代气候模子中每个单位里的小部门复杂代码,大大削减了所需的算力。随后,谷歌旗下的“深层思维”公司(DeepMind)更进一步,用AI代替了整个气候预告过程。欧洲中期气候预告核心已采用了这种方式,该核心上月推出了一款名为“AI预告系统”的东西。不外,虽然AI正在气候预告中感化的越来越大,但仍无法完全代替所有保守的数字稠密运算。英国剑桥大学的理查德·特纳及其同事但愿通过他们开辟的一个新模子改变这一现状。特纳说,之前的研究仅限于预告的过程,跳过了一个名为“初始化”的步调。正在这一步调中,来自全球各地卫星、气球和景象形象坐的数据会被拾掇、清理、处置,然后归并成一个有序的网格,预告工做便从这个网格起头。特纳说:“现实上,这一步就占用了一半的计较资本。”研究人员开辟了一个名为“土豚气候”(Aardvark Weather)的模子,初次同时代替了预告和初始化阶段。特纳及其同事正在一项评估该方式的研究演讲中说,该模子仅利用了现有系统10%的输入数据,但能获得取最新的NWP预测成果接近的成果。利用“土豚气候”模子正在一台通俗台式电脑上生成一份完整的气候预告大约只需1秒钟,而用NWP正在超等计较机上生成同样的预告则可能需要数小时以至数天时间。“土豚气候”模子利用的是地球概况的网格模子,其单位格为1。5度见方,而欧洲中期气候预告核心的ERA5模子利用的网格单位格小至0。3度。英国曼彻斯特大学的戴维·舒尔茨说,这意味着“土豚气候”模子过于粗拙,无法精确反映复杂多变的气候模式。舒尔茨说:“有良多尚未处理的问题可能会影响你的预告成果。它们底子无法反映极端环境。基于当前设想,它们无决这个问题。”特纳认为,正在捕获气旋等非常气候事务方面,“土豚气候”模子比一些现有模子更胜一筹。但他也认可,像他开辟的这种AI模子正在锻炼时也完全依赖于物理学模子。他说:“若是没有锻炼数据,只利用不雅测数据来锻炼,那绝对行欠亨。我们确实测验考试过如许做,即完全晦气用物理学模子,但没有成功。”他认为,气候预告的将来可能依赖于科学家们开辟出越来越切确的物理学模子,然后用这些模子来锻炼AI,使AI模子可以或许更快地复制输出,而且所需的硬件更少。一些人对AI的前景以至更为乐不雅。英国大学的尼基塔·古里亚诺夫认为,假以时日,AI正在气候预告范畴将超越NWP。AI将仅基于不雅测数据和汗青天据进行锻炼,完全于NWP做出精确预测。(编译/王栋栋)。