Google staat bekend om zijn disruptieve innovaties en verrast ons in dit stadium met de stappen die het zet in de wereld van kunstmatige intelligentie (AI). Na jaren van onderzoek en ontwikkeling is het bedrijf erin geslaagd zich op meteorologisch gebied te begeven. De twee nieuwste toevoegingen van Google op dit gebied zijn GraphCast en SEEDS, twee AI-aangedreven modellen die het weer nauwkeuriger voorspellen en met een groot vermogen om te anticiperen op extreme weersomstandigheden.
GraphCast, een van de AI-modellen van Google om het weer te voorspellen
GrafiekCast Het is een AI-model ontwikkeld door Google gebaseerd op grafische neurale netwerken. Het is in staat weersomstandigheden met een ongeëvenaarde nauwkeurigheid te voorspellen en overtreft zelfs het referentiesimulatiesysteem dat wordt gebruikt door het Europees Centrum voor Weersverwachtingen op Middellange Termijn (ECMWF).
GraphCast voorspelt het weer met een resolutie van 0.25 graden lengte-/breedtegraad (28 km x 28 km op de evenaar), waardoor het meer dan een miljoen punten op het aardoppervlak kan bestrijken. Op elk van deze punten voorspelt het model variabelen zoals temperatuur, windsnelheid en -richting, druk op zeeniveau, specifieke vochtigheid en temperatuur op 37 hoogteniveaus.
ook GraphCast kan 10-daagse voorspellingen genereren met een ongeëvenaarde nauwkeurigheid in minder dan een minuut op één Google TPU v4-machine. Ter vergelijking: conventionele benaderingen kunnen uren rekenen op supercomputers met honderden machines.
Vroegtijdige waarschuwingen voor extreme gebeurtenissen
Het meest indrukwekkende aan GraphCast is de kracht ervan om ernstige weersomstandigheden eerder te identificeren dan traditionele voorspellingsmodellen. GraphCast kan de beweging van cyclonen met extreme precisie voorspellenkarakteriseren atmosferische rivieren die verband houden met overstromingsrisico's en voorspellen het optreden van extreme temperaturen.
Dit vermogen Het zou levens kunnen redden doordat we ons beter kunnen voorbereiden op gevaarlijke klimaatgebeurtenissen.. In september 2023 voorspelde een live versie van GraphCast, geïmplementeerd op de ECMWF-website, bijvoorbeeld dat de orkaan Lee negen dagen van tevoren in Nova Scotia zou aan land komen, terwijl traditionele voorspellingen een grotere variabiliteit hadden in locatie en het moment van inslag.
SEEDS, het generatieve AI-model van Google
SEEDS en GraphCast zijn de twee AI-modellen van Google die het weer nauwkeurig voorspellen.
Terwijl GraphCast zich richt op voorspellingen op de middellange termijn, heeft Google zich ook ontwikkeld SEEDS (Schaalbare Ensemble Envelope Diffusion Sampler), een generatief AI-model dat is ontworpen om de voortgang bij weersvoorspellingen te versnellen.
SEEDS kan grote voorspellingsensembles genereren op basis van slechts één of twee prognoses van een besturingssysteem voor numerieke weersvoorspelling. Deze gegenereerde ensembles produceren plausibele en realistische voorspellingen, terwijl ze de vaardigheidsstatistieken van op fysica gebaseerde ensembles evenaren of overtreffen, zoals rangschikkingshistogram, root mean square error en gerangschikte continue waarschijnlijkheidsscore.
De rekenkosten van SEEDS zijn verwaarloosbaar vergeleken met de rekentijd die supercomputers nodig hebben om een traditionele voorspelling te maken. U kunt in slechts 256 minuten 2 ensembleleden (bij een resolutie van 3°) genereren op Google Cloud TPUv3-32-instanties en eenvoudig opschalen naar hogere prestaties door meer accelerators te implementeren.
Zowel GraphCast als SEEDS vertegenwoordigen vooruitgang in weersvoorspellingen. De komende jaren wordt verwacht dat generatieve AI zal worden gebruikt voor de emulatie en verwerking van weersvoorspellingen om deze toe te passen in onderzoeksgebieden zoals klimaatrisicobeoordeling.
Bovendien heeft Door de broncode van GraphCast te openen, staat Google wetenschappers en meteorologen toe van over de hele wereld om van deze innovaties te profiteren.