新的 AI 模型提供天氣不確定性和風險的預測,分析所有天氣變化的可能性,在 15 天前做出更準確的天氣預測。
Google DeepMind 新開發的「GenCast」是一種擴散模型(diffusion model),適應地球的球形形狀,並學會以最新天氣狀態輸入來準確生成未來天氣場景的機率分布。
Google DeepMind 之前開發的模型(如 2023 年的 GraphCast)提供對未來天氣單一、最佳的估計。相較之下,GenCast 包含 50 種甚至更多的預測組合,每項預測代表一種可能的天氣軌跡。
GenCast 進行預測,可比歐洲中期天氣預報中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)ENS 提供更好的日常天氣和極端天氣預報,最多可產生 15 天天氣預報。
Google 使用截至 2018 年的歷史天氣資料對 GenCast 進行訓練,然後使用 2019 年的資料進行測試比對。在多達 1,320 個組合中,GenCast 多達 97.2% 比 ECMWF ENS 更準確,而在超過 36 小時的預報時效下,準確率高達 99.8%。不只如此,GenCast 更能預測炎熱、寒冷、風速強勁等極端天氣。
值得關注的是,GenCast 在單一 Google Cloud TPU v5 只要花 8 分鐘,就能建立 15 天天氣預測的所有可能性,若在擁有數萬個處理器的超級電腦則需要好幾個小時。
現在 Google 已將 GenCast 打造成開放模型,提供程式碼和權重,期望加速天氣和氣候領域的研究。
天氣影響所有人的決定、安全及生活方式,隨著氣候變遷在世界各地引發更多極端天氣事件,如 GenCast 帶來準確且值得信賴的天氣預報更為重要。
(首圖來源:Google DeepMind)