Mô hình khí t??ng th? hi?n hi?u su?t m?nh m? so v?i ph??ng th?c d? báo th?i ti?t truy?n th?ng v? m?t t?c ?? và ?? chính xác 

THÂM QUY?N, Trung Qu?c, 7/7/2023 /PRNewswire/ -- HUAWEI CLOUD ?ã thông báo r?ng m?t bài báo v? Mô hình AI khí t??ng Pangu mang tính ??t phá c?a mình ?ã ???c xu?t b?n b?i Nature, m?t trong nh?ng t?p chí khoa h?c hàng ??u th? gi?i.

?n ph?m ?ánh d?u l?n ??u tiên các nhân viên c?a m?t công ty công ngh? Trung Qu?c là tác gi? duy nh?t c?a m?t bài báo ??ng t?i trên t?p chí Nature, theo Nature Index. Bài báo mô t? cách phát tri?n h? th?ng d? báo th?i ti?t AI toàn c?u m?t cách chính xác d?a trên c? ch? h?c sâu b?ng cách s? d?ng d? li?u trong 43 n?m, ?ã ???c ??ng t?i trên t?p chí uy tín vào hôm 5/7/2023.

Pangu-Weather là mô hình d? baaso AI ??u tiên v?i ?? chính xác cao h?n so v?i các ph??ng pháp d? báo th?i ti?t b?ng s? truy?n th?ng. Mô hình này giúp t?ng t?c ?? d? báo lên g?p 10.000 l?n, gi?m th?i gian d? báo th?i ti?t toàn c?u xu?ng ch? còn vài giây. Bài báo v?i t?a ?? "D? báo th?i ti?t toàn c?u t?m trung chính xác v?i m?ng l??i th?n kinh 3D" ??a ra các d?n ch?ng ??c l?p ?? ch?ng minh kh? n?ng c?a mô hình này.

Pangu-Weather thách th?c các gi? ??nh tr??c ?ây cho r?ng ?? chính xác c?a mô hình d? báo th?i ti?t AI thua kém so v?i d? báo b?ng s? truy?n th?ng. Mô hình do ??i ng? HUAWEI CLOUD phát tri?n là mô hình d? báo AI ??u tiên có ?? chính xác cao h?n các ph??ng pháp d? báo b?ng s? truy?n th?ng.  

V?i s? phát tri?n nhanh chóng c?a s?c m?nh ?i?n toán trong 30 n?m qua, ?? chính xác c?a ph??ng th?c d? báo th?i ti?t b?ng s? ?ã ???c c?i thi?n ?áng k?, cung c?p các d? báo v? thiên tai c?c ?oan c?ng nh? bi?n ??i khí h?u. Tuy nhiên, ph??ng pháp này v?n m?t khá nhi?u th?i gian. ?? c?i thi?n t?c ?? d? báo, các nhà nghiên c?u ?ã khám phá cách s? d?ng các ph??ng pháp h?c sâu. Tuy nhiên, ?? chính xác c?a mô hình d? báo d?a trên AI trong t?m trung và dài h?n v?n còn nhi?u h?n ch? so v?i d? báo s?. AI h?u nh? không th? d? báo các hi?n t??ng th?i ti?t c?c ?oan và b?t th??ng nh? bão.

M?i n?m trên th? gi?i có kho?ng 80 c?n bão. N?m 2022, ch? tính riêng t?i Trung Qu?c, thi?t h?i kinh t? tr?c ti?p do bão gây ra là 5,42 t? nhân dân t? theo s? li?u c?a B? Qu?n lý Kh?n c?p Trung Qu?c. Các c?nh báo ???c g?i ?i càng s?m thì công tác ?ng phó s? tr? nên d? dàng và t?t h?n.

Nh? t?i t?c ?? d? báo, các mô hình d? báo th?i ti?t AI nh?n ???c nhi?u s? chú ý nh?ng thi?u ?? chính xác vì hai lý do. ??u tiên, các mô hình d? báo khí t??ng AI hi?n t?i ?ang d?a trên m?ng l??i th?n kinh 2D và không th? x? lý t?t d? li?u khí t??ng 3D không ??ng ??u. Th? hai, d? báo th?i ti?t t?m trung có th? g?p l?i d? báo tích l?y khi mô hình ???c áp d?ng quá nhi?u l?n.

Cách Pangu-Weather gi?i quy?t nh?ng thách th?c này

Trong các th? nghi?m khoa h?c, mô hình Pangu-Weather ?ã ch?ng minh ?? chính xác cao h?n so v?i các ph??ng pháp d? báo b?ng s? truy?n th?ng ??i v?i các d? báo t? 1 gi? ??n 7 ngày, v?i t?c ?? d? báo nhanh g?p 10.000 l?n. Mô hình có th? d? báo chính xác trong vài giây v? các ??c ?i?m khí t??ng chi ti?t bao g?m ?? ?m, t?c ?? gió, nhi?t ?? và áp su?t m?c n??c bi?n.

Mô hình này s? d?ng ki?n trúc 3D Earth-Specific Transformer (3DEST) ?? x? lý d? li?u khí t??ng 3D không ??ng nh?t ph?c t?p. S? d?ng chi?n l??c t?ng h?p theo th? b?c và th?i gian, mô hình ?ã ???c ?ào t?o cho các kho?ng th?i gian d? báo khác nhau b?ng cách s? d?ng các kho?ng th?i gian nh? 1 gi?, 3 gi?, 6 gi? và 24 gi?. ?i?u này giúp gi?m thi?u s? l?n l?p l?i khi d? báo ?i?u ki?n khí t??ng t?i m?t th?i ?i?m c? th? và gi?m s? l?n d? báo sai.

?? ?ào t?o mô hình cho các kho?ng th?i gian c? th?, các nhà nghiên c?u ?ã ?ào t?o 100 epoch (chu k?) b?ng cách s? d?ng các m?u d? li?u th?i ti?t theo gi? t? n?m 1979-2021. M?i mô hình ph? c?n 16 ngày ?ào t?o trên 192 card ?? h?a V100. Pangu-Weather Model hi?n có th? hoàn thành d? báo v? th?i ti?t toàn c?u trong 24 gi? ch? trong 1,4 giây trên card ?? h?a V100, nhanh g?p 10.000 l?n so v?i d? báo b?ng s? truy?n th?ng.

Gi?i thích lý do t?i sao ??i ng? HUAWEI CLOUD AI ch?n t?p trung vào l?nh v?c d? báo th?i ti?t, Ti?n s? Tian Qi, Giám ??c khoa h?c c?a L?nh v?c HUAWEI CLOUD AI, Thành viên c?a IEEE và Vi?n s? c?a H?c vi?n Khoa h?c Á-Âu Qu?c t?, gi?i thích "D? báo th?i ti?t là m?t trong nh?ng k?ch b?n quan tr?ng trong l?nh v?c ?i?n toán khoa h?c vì d? báo khí t??ng là m?t h? th?ng r?t ph?c t?p, l?i khó bao hàm t?t c? các khía c?nh c?a ki?n th?c toán h?c và v?t lý. Do ?ó, chúng tôi r?t vui m?ng khi nghiên c?u c?a mình ?ã ???c t?p chí Nature công nh?n. Các mô hình AI có th? khai thác các quy lu?t th?ng kê v? s? thay ??i c?a khí quy?n t? ngu?n d? li?u kh?ng l?. Hi?n t?i, Pangu-Weather ch? y?u ??m nhi?m công vi?c c?a h? th?ng d? báo và có nhi?m v? chính là d? báo di?n bi?n c?a các tr?ng thái khí quy?n. M?c tiêu cu?i cùng c?a chúng tôi là xây d?ng khung d? báo th?i ti?t th? h? ti?p theo b?ng cách s? d?ng các công ngh? AI ?? c?i ti?n các h? th?ng d? báo hi?n có".

Nh?n xét v? t?m quan tr?ng và ch?t l??ng c?a nghiên c?u c?a HUAWEI CLOUD, các nhà ?ánh giá h?c thu?t t? t?p chí Nature gi?i thích r?ng Pangu-Weather không ch? d? t?i xu?ng và s? d?ng mà còn ho?t ??ng nhanh chóng ngay c? trên máy tính ?? bàn. ?i?u này có ngh?a là b?t k? ai trong c?ng ??ng khí t??ng gi? ?ây ??u có th? ch?y và th? nghi?m các mô hình này theo ý mình. Qu? là m?t c? h?i tuy?t v?i cho c?ng ??ng ?? khám phá ch?t l??ng c?a mô hình d? báo các hi?n t??ng th?i ti?t c? th?. C?ng nh? góp ph?n thúc ??y ?à phát tri?n c?a l?nh v?c này. M?t nhà ?ánh giá khác l?u ý r?ng b?n thân các k?t qu? này là m?t b??c ti?n quan tr?ng so v?i các k?t qu? tr??c ?ó. Công trình này s? khi?n chúng ta ph?i ?ánh giá l?i các mô hình d? báo ti?m n?ng trong t??ng lai.

Vào tháng 5/2023, c?n bão Mawar ?ã thu hút s? chú ý c?a th? gi?i khi tr? thành c?n bão nhi?t ??i m?nh nh?t trong n?m cho ??n th?i ?i?m này. Theo C?c Khí t??ng Trung Qu?c, Pangu-Weather ?ã d? báo chính xác ???ng ?i c?a bão Mawar 5 ngày tr??c khi c?n bão ??i h??ng ? vùng bi?n phía ?ông qu?n ??o ?ài Loan.

Ngoài ra, ?? liên t?c nâng c?p các mô hình d? báo th?i ti?t AI hàng ??u, môi tr??ng ?ám mây ?n ??nh, b? công vi?c c?ng nh? c? s? trung tâm d? li?u v?n hành và b?o trì (O&M) thích h?p c?ng là nh?ng y?u t? thi?t y?u.