2月29日，國家自然科學基金委員會發(fā)布了2023年度中國科學十大進展，榜單囊括一年中最重大的科學發(fā)現(xiàn)、科學進展及未來趨勢，華為云盤古氣象大模型入選。
華為盤古大模型
天氣預(yù)報是科學計算中最重要的應(yīng)用場景之一。它提供了預(yù)測未來天氣變化的能力，特別是極端天氣事件（如洪水、干旱、颶風等）的發(fā)生，這對人們?nèi)粘Ｉ睢⑥r(nóng)業(yè)、能源生產(chǎn)、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域具有巨大價值。
過去十年中，隨著高性能計算設(shè)備的迅速發(fā)展，數(shù)值天氣預(yù)報（NWP，Numerical Weather Prediction）在每日天氣預(yù)報、極端災(zāi)害預(yù)警、氣候變化預(yù)測等領(lǐng)域取得了巨大的成功。但是隨著算力增長的趨緩和物理模型的逐漸復雜化，傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報的瓶頸日益突出。
華為云研發(fā)團隊基于人工智能技術(shù)，提出了一種適配地球坐標系統(tǒng)的三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（3D Earth-Specific Transformer），來處理復雜的不均勻3D氣象數(shù)據(jù)，并且使用層次化時域聚合策略來減少預(yù)報迭代次數(shù)，從而減少迭代誤差，成功實現(xiàn)了精準的中期天氣預(yù)報。在1979-2017年全球天氣再分析數(shù)據(jù)上訓練后，構(gòu)建了盤古氣象大模型。
據(jù)了解，該模型是首個精度超過傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報方法的AI模型，速度相比傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報提速1萬倍以上。模型能夠預(yù)報7天內(nèi)的地表層和13個高空層的溫度、氣壓、濕度、風速等氣象要素，并將全球最先進的歐洲中長期天氣預(yù)報中心（ECMWF）集成預(yù)報系統(tǒng)的預(yù)報時效提高了0.6天左右，在熱帶氣旋的路徑預(yù)報誤差相較于ECMWF預(yù)報系統(tǒng)降低了25%。
盤古氣象大模型的三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
目前，盤古氣象大模型能夠提供全球氣象秒級預(yù)報，其氣象預(yù)測結(jié)果包含臺風路徑、降水，以及位勢、濕度、風速、溫度、海平面氣壓等基礎(chǔ)氣象要素，應(yīng)用于多個氣象研究細分場景，歐洲中期預(yù)報中心、中國國家氣象局、香港天文臺等都在實測中發(fā)現(xiàn)盤古預(yù)測的優(yōu)越性。在2023年汛期，盤古氣象大模型成功預(yù)測了瑪娃、泰利、杜蘇芮、蘇拉等影響我國的強臺風路徑。
2023年7月5日，《自然》雜志刊發(fā)華為云盤古氣象研究成果?！蹲匀弧穼徃迦藢υ摮晒o予評價：華為云盤古氣象大模型讓人們重新審視氣象預(yù)報模型的未來，模型的開放將推動該領(lǐng)域的發(fā)展。
目前，華為云盤古氣象大模型已上線歐洲中期天氣預(yù)報中心和香港天文臺地球官網(wǎng)，華為云還攜手深圳市氣象局、泰國國家氣象局等打造高精度區(qū)域氣象預(yù)報大模型，利用人工智能技術(shù)提升氣象災(zāi)害預(yù)警能力。
（受訪者供圖）
2月29日，國家自然科學基金委員會發(fā)布了2023年度中國科學十大進展，榜單囊括一年中最重大的科學發(fā)現(xiàn)、科學進展及未來趨勢，華為云盤古氣象大模型入選。
華為盤古大模型
天氣預(yù)報是科學計算中最重要的應(yīng)用場景之一。它提供了預(yù)測未來天氣變化的能力，特別是極端天氣事件（如洪水、干旱、颶風等）的發(fā)生，這對人們?nèi)粘Ｉ?、農(nóng)業(yè)、能源生產(chǎn)、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域具有巨大價值。
過去十年中，隨著高性能計算設(shè)備的迅速發(fā)展，數(shù)值天氣預(yù)報（NWP，Numerical Weather Prediction）在每日天氣預(yù)報、極端災(zāi)害預(yù)警、氣候變化預(yù)測等領(lǐng)域取得了巨大的成功。但是隨著算力增長的趨緩和物理模型的逐漸復雜化，傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報的瓶頸日益突出。
華為云研發(fā)團隊基于人工智能技術(shù)，提出了一種適配地球坐標系統(tǒng)的三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（3D Earth-Specific Transformer），來處理復雜的不均勻3D氣象數(shù)據(jù)，并且使用層次化時域聚合策略來減少預(yù)報迭代次數(shù)，從而減少迭代誤差，成功實現(xiàn)了精準的中期天氣預(yù)報。在1979-2017年全球天氣再分析數(shù)據(jù)上訓練后，構(gòu)建了盤古氣象大模型。
據(jù)了解，該模型是首個精度超過傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報方法的AI模型，速度相比傳統(tǒng)數(shù)值預(yù)報提速1萬倍以上。模型能夠預(yù)報7天內(nèi)的地表層和13個高空層的溫度、氣壓、濕度、風速等氣象要素，并將全球最先進的歐洲中長期天氣預(yù)報中心（ECMWF）集成預(yù)報系統(tǒng)的預(yù)報時效提高了0.6天左右，在熱帶氣旋的路徑預(yù)報誤差相較于ECMWF預(yù)報系統(tǒng)降低了25%。
盤古氣象大模型的三維神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
目前，盤古氣象大模型能夠提供全球氣象秒級預(yù)報，其氣象預(yù)測結(jié)果包含臺風路徑、降水，以及位勢、濕度、風速、溫度、海平面氣壓等基礎(chǔ)氣象要素，應(yīng)用于多個氣象研究細分場景，歐洲中期預(yù)報中心、中國國家氣象局、香港天文臺等都在實測中發(fā)現(xiàn)盤古預(yù)測的優(yōu)越性。在2023年汛期，盤古氣象大模型成功預(yù)測了瑪娃、泰利、杜蘇芮、蘇拉等影響我國的強臺風路徑。
2023年7月5日，《自然》雜志刊發(fā)華為云盤古氣象研究成果?！蹲匀弧穼徃迦藢υ摮晒o予評價：華為云盤古氣象大模型讓人們重新審視氣象預(yù)報模型的未來，模型的開放將推動該領(lǐng)域的發(fā)展。
目前，華為云盤古氣象大模型已上線歐洲中期天氣預(yù)報中心和香港天文臺地球官網(wǎng)，華為云還攜手深圳市氣象局、泰國國家氣象局等打造高精度區(qū)域氣象預(yù)報大模型，利用人工智能技術(shù)提升氣象災(zāi)害預(yù)警能力。
（受訪者供圖）
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