ИИ-модель NVIDIA cBottle может моделировать климат Земли с разрешением в километр

Компания NVIDIA представила cBottle ^[1] (сокращение от «Climate in a Bottle») — генеративную модель искусственного интеллекта ^[2], способную моделировать климат Земли с беспрецедентным разрешением в километровом масштабе. Являясь частью платформы Earth-2, cBottle призвана изменить подход к моделированию климата, предлагая более быстрые и эффективные прогнозы.

Используя расширенное моделирование диффузии, cBottle может генерировать реалистичные состояния атмосферы в зависимости от таких переменных, как время суток, день недели и температура поверхности моря.

Традиционные климатические модели работают по принципу разделения Земли на трёхмерную сетку и решения уравнений гидродинамики для каждой ячейки. Это очень ресурсозатратно — запуск одного климатического моделирования с высоким разрешением может занимать месяцы на суперкомпьютерах, стоимость которых составляет десятки миллионов долларов. Лишь несколько организаций по всему миру могут позволить себе запускать эти модели с разрешением в километр, поэтому большинство климатических прогнозов по-прежнему основаны на гораздо более грубых данных.

cBottle решает эту проблему, сжимая огромные массивы данных для моделирования климата, что позволяет сократить объем хранилища для отдельных погодных данных в 3000 раз. 

В масштабе километра климатические модели могут напрямую моделировать конвекцию — процесс, который вызывает грозы, ураганы и большую часть осадков на Земле, — вместо того чтобы аппроксимировать его с помощью упрощённых уравнений. Традиционные модели «параметризируют» эти процессы, потому что они слишком малы и сложны для прямого моделирования, но это создаёт неопределённость в прогнозах экстремальных погодных явлений.

cBottle также может восполнять недостающие или повреждённые климатические данные, устранять погрешности в существующих моделях и улучшать данные с низким разрешением с помощью методов сверхвысокого разрешения. Его способность синтезировать информацию на основе исторических закономерностей открывает новые возможности для понимания и прогнозирования сложных природных систем.

Сотрудничество с ведущими исследовательскими институтами подчёркивает потенциал cBottle. Метеорологический институт Макса Планка (MPI-M) использовал Earth-2 для создания модели климата в километровом масштабе, что позволило детально смоделировать климат Земли. Аналогичным образом, Институт искусственного интеллекта Аллена (Ai2) использует cBottle для улучшения моделирования климата, уделяя особое внимание ^[3] эффективному моделированию локальных экстремальных погодных явлений.

Платформа Earth-2 от NVIDIA, объединяющая ИИ, ускорение на графическом процессоре и физическое моделирование, направлена на создание интерактивных цифровых двойников для моделирования и визуализации погоды, а также для прогнозирования климата в планетарном масштабе. Такой подход обещает сделать науку о климате более доступной и практичной, позволяя принимать обоснованные решения для защиты нашего общего будущего.

Хотите быть в курсе важных новостей из мира ИИ? Подписывайтесь на наш Telegram‑канал BotHub AI News ^[4].

Источник ^[5]