科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

來(lái)自英國(guó)劍橋大學(xué)、艾倫·圖靈研究所和歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心的科學(xué)家，開(kāi)發(fā)出一款新型人工智能（AI）天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)——“土豚天氣”。相比傳統(tǒng)依賴(lài)超級(jí)計(jì)算機(jī)的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型，新工具所需算力更低，預(yù)測(cè)速度卻提升了數(shù)十倍，有望為天氣預(yù)報(bào)領(lǐng)域帶來(lái)全新變革。相關(guān)研究發(fā)表于最新一期《自然》雜志。

為獲得天氣預(yù)測(cè)結(jié)果，傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型需要在超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行數(shù)小時(shí)，會(huì)耗費(fèi)大量算力。這些復(fù)雜系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)和部署也耗費(fèi)大量時(shí)間，而且需要部署龐大的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)。

但是，“土豚天氣”完全摒棄了傳統(tǒng)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)依賴(lài)的物理模擬，轉(zhuǎn)而利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，通過(guò)解析來(lái)自衛(wèi)星、氣象站和其他傳感器的歷史和實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)，生成高精度的預(yù)測(cè)結(jié)果。這種完全由AI驅(qū)動(dòng)的方法意味著“土豚天氣”可以在標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式電腦上運(yùn)行，計(jì)算成本僅為傳統(tǒng)方法的千分之一，且?guī)追昼娂纯商峁╊A(yù)測(cè)結(jié)果。

評(píng)估報(bào)告顯示，“土豚天氣”僅使用現(xiàn)有系統(tǒng)10%的數(shù)據(jù)輸入量，就能實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有頂級(jí)模型相當(dāng)?shù)木_度。

由于“土豚天氣”直接從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，因此可快速調(diào)整以生成特定行業(yè)或地點(diǎn)的預(yù)測(cè)結(jié)果，如為非洲農(nóng)民預(yù)測(cè)當(dāng)?shù)貧鉁?，或?yàn)闅W洲可再生能源公司預(yù)測(cè)風(fēng)速等。這種端對(duì)端的智能架構(gòu)有助它為最終用戶(hù)快速、經(jīng)濟(jì)地創(chuàng)建一系列自定義模型，而傳統(tǒng)天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)要完成這種類(lèi)似定制的服務(wù)需耗費(fèi)科研團(tuán)隊(duì)數(shù)年之功。

團(tuán)隊(duì)計(jì)劃接下來(lái)在南半球部署“土豚天氣”系統(tǒng)并實(shí)地檢測(cè)其預(yù)報(bào)能力。他們還打算在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出針對(duì)天氣、海洋和海冰的高精度預(yù)報(bào)模型。