Forskerhold frigiver ny AI-model til vejr- og klimaapplikationer

I samarbejde har NASA og IBM Research udviklet en ny kunstig intelligensmodel til at understøtte en række forskellige vejr- og klimaapplikationer. Den nye model – kendt som Privthi-vejr-klimafundamentalmodellen – bruger kunstig intelligens (AI) på måder, der i høj grad kan forbedre den opløsning, vi vil være i stand til at få, og åbner døren til bedre regionale og lokale vejr- og klimamodeller.

Grundlæggende modeller er basismodeller i stor skala, der er trænet på store, umærkede datasæt og kan finjusteres til en række forskellige applikationer. Privthi-vejr-klimamodellen er trænet på et bredt sæt af data - i dette tilfælde NASA-data fra NASA's Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications (MERRA-2) - og gør derefter brug af AI-indlæringsevner til at anvende mønstre, der er indsamlet fra de indledende data på tværs af en bred vifte af yderligere scenarier.

"At fremme NASAs jordvidenskab til gavn for menneskeheden betyder at levere brugbar videnskab på måder, der er nyttige for mennesker, organisationer og samfund. De hurtige forandringer, vi er vidne til på vores hjemmeplanet, kræver denne strategi for at imødekomme øjeblikkets presserende." sagde Karen St. Germain, direktør for Earth Science Division i NASA's Science Mission Directorate. "NASA-grundmodellen vil hjælpe os med at producere et værktøj, som folk kan bruge:vejr-, sæson- og klimafremskrivninger til at hjælpe med at informere beslutninger om, hvordan man forbereder, reagerer og afbøder."

Med Privthi-vejr-klimamodellen vil forskere være i stand til at understøtte mange forskellige klimaapplikationer, som kan bruges i hele videnskabssamfundet. Disse applikationer omfatter detektering og forudsigelse af alvorlige vejrmønstre eller naturkatastrofer, oprettelse af målrettede prognoser baseret på lokaliserede observationer, forbedring af rumlig opløsning på globale klimasimuleringer ned til regionale niveauer og forbedring af repræsentationen af, hvordan fysiske processer indgår i vejr- og klimamodeller.

"Disse transformative AI-modeller omformer datatilgængelighed ved markant at sænke adgangsbarrieren for at bruge NASAs videnskabelige data," sagde Kevin Murphy, NASAs chef for videnskabsdataofficer, Science Mission Directorate ved NASAs hovedkvarter. "Vores åbne tilgang til at dele disse modeller inviterer det globale samfund til at udforske og udnytte de muligheder, vi har dyrket, og sikre, at NASA's investering beriger og gavner alle."

Privthi-weather-climate blev udviklet gennem et åbent samarbejde med IBM Research, Oak Ridge National Laboratory og NASA, herunder agenturets Interagency Implementation and Advanced Concepts Team (IMPACT) ved Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama.

Privthi-weather-climate kan fange den komplekse dynamik af atmosfærisk fysik, selv når der mangler information takket være fleksibiliteten i modellens arkitektur. Denne grundlæggende model for vejr og klima kan skaleres til både globale og regionale områder uden at gå på kompromis med opløsningen.

"Denne model er en del af vores overordnede strategi for at udvikle en familie af AI-fundamentmodeller til at understøtte NASAs videnskabsmissionsmål," sagde Rahul Ramachandran, der leder IMPACT hos Marshall. "Disse modeller vil øge vores muligheder for at trække indsigt fra vores enorme arkiver af jordobservationer."

Privthi-vejr-klima er en del af en større modelfamilie - Privthi-familien - der inkluderer modeller trænet på NASA's harmoniserede LandSat- og Sentinel-2-data. Den seneste model fungerer som et åbent samarbejde i overensstemmelse med NASAs åbne videnskabsprincipper for at gøre alle data tilgængelige og anvendelige af lokalsamfund overalt. Den udgives senere i år på Hugging Face, en maskinlærings- og datavidenskabsplatform, der hjælper brugere med at bygge, implementere og træne maskinlæringsmodeller.

"Udviklingen af ​​NASAs grundmodel for vejr og klima er et vigtigt skridt i retning af demokratisering af NASA's videnskabs- og observationsmission," sagde Tsendgar Lee, programleder for NASAs forsknings- og analysevejrfokusområde, high-end computing-program og data. til drift og vurdering. "Vi vil fortsætte med at udvikle ny teknologi til klimascenarieanalyse og beslutningstagning."

Sammen med IMPACT og IBM Research indeholdt udviklingen af ​​Privthi-vejr-klima betydelige bidrag fra NASAs kontor for Chief Science Data Officer, NASAs Global Modeling and Assimilation Office ved Goddard Space Flight Center, Oak Ridge National Laboratory, University of Alabama i Huntsville , Colorado State University og Stanford University.

Flere oplysninger: Lær mere om jorddata og tidligere Privthi-modeller:www.earthdata.nasa.gov/news/im … hls-foundation-model

Leveret af NASA