NVIDIA 發(fā)布地球氣候數(shù)字孿生

The Weather Company 和臺灣氣象部門成為首批采用全新 Earth-2 云 API 的機構(gòu)，使用 AI 加速全球氣候和天氣高分辨率模擬和可視化，突破性地實現(xiàn) 2 公里尺度

為加速應(yīng)對氣候變化導致的極端天氣所造成的經(jīng)濟損失，NVIDIA 于今日發(fā)布 Earth-2 氣候數(shù)字孿生云平臺，使天氣和氣候的模擬和可視化達到前所未有的精度。

作為同于今日發(fā)布的 NVIDIA CUDA-X? 微服務(wù)的一部分，NVIDIA DGX Cloud? 上的全新 Earth-2 云 API 能夠支持所有用戶創(chuàng)建基于 AI 的仿真，從而加快實現(xiàn)交互式、高分辨率模擬的速度，模擬范圍從全球大氣和局部云層到臺風和湍流。

當前氣候技術(shù)行業(yè)的規(guī)模已達 200 億美元，Earth-2 應(yīng)用編程接口通過結(jié)合該行業(yè)的公司所擁有的專有數(shù)據(jù)，可幫助用戶在數(shù)秒內(nèi)發(fā)布預警和最新預報。而使用傳統(tǒng)模型在 CPU 上運行，這一過程需要耗時數(shù)分鐘乃至數(shù)小時。

NVIDIA 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛表示： “如今氣候災(zāi)害很常見，新聞中時常會看到歷史性的干旱、災(zāi)難性的颶風和百年不遇的洪水。Earth-2 云 API 將幫助我們更好地應(yīng)對極端天氣，使我們可以采取行動以緩解極端天氣的影響?！?/p>

專門用于氣候的開創(chuàng)性生成式 AI

Earth-2 API 提供各種 AI 模型，并且新添加一種名為 CorrDiff 的全新 NVIDIA 生成式 AI 模型。該模型基于領(lǐng)先的擴散模型技術(shù)，能將當前數(shù)值模擬的分辨率提升 12.5 倍，相比傳統(tǒng)方法，速度和能效分別提升了 1000 倍和 3000 倍。它不僅可以糾正粗分辨率預報中的錯誤，還能夠生成對決策至關(guān)重要的指標。CorrDiff 是一個開創(chuàng)性的生成式 AI 模型，能夠?qū)崿F(xiàn)超分辨率，生成利益相關(guān)方感興趣的新指標，并且可以從高分辨率數(shù)據(jù)集中學習小范圍局部天氣的物理特性。

臺灣氣象部門（CWA）計劃使用這些擴散模型來更加精準地預測臺風登陸地點。在臺風警報發(fā)布后，首先要做的就是根據(jù)相關(guān)機構(gòu)（如臺灣災(zāi)害防救科技中心）提供的高質(zhì)量信息，及早開展疏散工作，從而最大程度地減少人員傷亡。在過去十年中，臺風造成的死亡人數(shù)已經(jīng)有所下降。

臺灣氣象部門負責人程家平表示： “臺灣是全球供應(yīng)鏈的重要組成部分。為應(yīng)對臺風，我們的核心任務(wù)是分析洪水風險和做好疏散準備?！?/p>

臺灣災(zāi)害防救科技中心（NCDR）表示，自 2000 年以來，臺灣島已遭受超過 136 次臺風襲擊。利用 Earth-2 減輕這些影響是提高災(zāi)害信息質(zhì)量和分辨率的關(guān)鍵。

Earth-2 云 API 的另一個關(guān)鍵組成部分是 NVIDIA Omniverse?，該計算平臺可幫助個人和團隊開發(fā)基于通用場景描述（OpenUSD）的 3D 工作流與應(yīng)用。

全球氣象數(shù)據(jù)預測和洞察領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè) The Weather Company 計劃將其氣象數(shù)據(jù)和 Weatherverse 工具與 Omniverse 集成，從而使其用戶能首次構(gòu)建數(shù)字孿生來更好地了解和以可視化的方式感知實際天氣條件的影響。The Weather Company 還計劃探索如何將 NVIDIA 基于分數(shù)的生成式 AI 應(yīng)用于其 Weatherverse 服務(wù)、企業(yè)級天氣智能解決方案 Weather Engine 以及全新高分辨率天氣模擬產(chǎn)品中。

The Weather Company 首席執(zhí)行官 Sheri Bachstein 表示： “為有效應(yīng)對當前和未來與天氣和氣候相關(guān)的挑戰(zhàn)，現(xiàn)在比以往任何時候都更加需要將可靠的全球規(guī)模的真實氣象數(shù)據(jù)和洞察融入到數(shù)字孿生環(huán)境中，以便更好地分析、規(guī)劃和模擬天氣的影響。我們與 NVIDIA 在 GRAF（The Weather Company 專有的大氣模型系統(tǒng)）的 GPU 加速方面已合作多年，未來也計劃通過采用 Earth-2 API，實現(xiàn)以更低的成本創(chuàng)建更高分辨率的節(jié)能模擬?！?/p>

Earth-2 API 的其他早期采用者還包括 Spire 和 Meteomatics 等天氣分析平臺公司，其可基于自身的專有數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)同化，生成準確的預報。初創(chuàng)公司 Tomorrow.io、north.io 和 ClimaSens 也在探索新的氣候技術(shù)應(yīng)用解決方案。

NVIDIA DGX Cloud 驅(qū)動的計算

Earth-2 API 使用 DGX Cloud 為氣候和天氣解決方案提供全棧加速，其中包括 FourCastNet、GraphCast 和 Deep Learning Weather Prediction 等模型的最佳 AI 實現(xiàn)、在最新 NVIDIA Grace Hopper? 系統(tǒng)上對 ICON 等數(shù)值天氣預報模型的 GPU 加速等。在 NVIDIA DGX GH200、HGX? H100 和 OVX? 超級計算機上運行的 Earth-2 在進行全球氣候模擬和可視化上實現(xiàn)了前所未有的速度與精度。