Прогнозы погоды теперь будут в разы точнее и быстрее

Ученые говорят, что суперкомпьютер «Цифровой двойник» «Земли», или Earth-2 («Земля-2»), созданный на основе искусственного интеллекта, сможет давать сверхточные и своевременные прогнозы. Тем самым, сотни миллионов людей, которые живут в опасных климатических зонах, получат возможность избежать разрушительных последствий природных катаклизмов.


Новая нейросеть уже сейчас способна предупредить о таких стихийных бедствиях, как тайфуны и наводнения. Предупрежден — значит, вооружен.

Кроме того, «Земля-2» интенсивно собирает и анализирует абсолютно все, даже самые малозначительные данные, связанные с климатом. Нейросети вполне по силам сделать подробные прогнозы о том, как климат может измениться в будущем в каждой конкретной точке планеты. Следовательно, «Земля-2» способна дать рекомендации о том, как смягчить негативные изменения погоды.

Цифровой двойник Земли был создан Nvidia, ведущей мировой компанией, которая производит графические процессоры (видеокарты). На GPU от Nvidia можно не только играть в компьютерные игры, но также делать высокоскоростные ресурсоемкие математические расчеты, например, обучать искусственный интеллект.

Платформа «Земля-2» получила от Nvidia самый современный набор технологий машинного обучения, разработанных инженерами компании. Все они используются на суперкомпьютерах, которые обеспечивают колоссальную вычислительную мощность, необходимую для выполнения столь масштабной работы.


— Дион Харрис, руководитель отдела маркетинга продуктов для центров обработки данных Nvidia.

Искусственный интеллект специально обучен работе с глобальными наборами данных в системе ERA5.

ERA5 — это анализ атмосферы и глобального климата пятого поколения. Он охватывает период с января 1940 года по настоящее время. ERA5 предоставляет почасовые оценки большого количества переменных климата атмосферы, суши и океана. Вся планета в программе поделена на ячейки длиной 31 км. ERA5 позволяет рассчитать атмосферу в каждой ячейке на 137 уровня, от поверхности до высоты 80 км.

Искусственный интеллект интенсивно обучается. Это означает, что нейросеть быстро просматривает огромные массивы информации о погоде и климате. При этом ИИ прорабатывает миллионы вариантов предположительных прогнозов и в конечном итоге может вычислить максимальную вероятность тех или иных погодных условий в конкретном месте.


— Дион Харрис.

К примеру, в таких местах, как Тайвань, где тайфуны и ураганы особенно часты и разрушительны, быстрота выдачи точного прогноза — это вопрос жизни и смерти.

Именно из-за этого Центральное метеорологическое управление Тайваня одним из первых протестировало «Землю-2» от Nvidia. Уже в этом году тайваньские метеорологи начнут использовать искусственный интеллект для прогнозирования экстремальных погодных условий, а также планирования мер защиты от ударов природных стихий.

Новая технология также весьма полезна с точки зрения долговременного прогнозирования, так как способна детально вычислить изменения климата в будущем.

Расчеты того, как будет меняться погода и как отразятся на людях эти изменения — сверхсложная работа. Она требует обработки огромного массива данных, учитывая выбросы парниковых газов, температуру, глобальный круговорот воды в природе, изменения в землепользовании, химический состав океана и сотни других переменных.

Также при расчетах климата требуется учитывать хозяйственную деятельность в разных странах мира и на разных уровнях, глобальном, региональном и конкретно местном.

Понятное дело, что вручную, даже если этим будут заниматься тысячи человек, постоянно перерабатывать такой объем информации просто невозможно. А ведь данные еще нужно объединить, обнаружить определенные тенденции, а потом сделать прогнозы на будущее, дав рекомендации, как избежать негативных последствий.

А суперкомпьютерным возможностям «Земли-2» такой титанический труд вполне по силам.


— говорят разработчики «Земли-2».