Nvidia представила цифровой двойник Земли Earth-2 для прогнозирования изменения климата

Краткий обзор Climate Insider:

Компания Nvidia представила Earth-2, революционную облачную платформу, предназначенную для прогнозирования глобального изменения климата.

Используя суперкомпьютеры с искусственным интеллектом, Earth-2 предлагает передовые API, предназначенные для моделирования и визуализации погодных и климатических моделей в беспрецедентном масштабе, обещая более точные прогнозы и своевременные предупреждения для борьбы с растущими экономическими потерями из-за экстремальных погодных явлений.

Earth-2 использует передовые модели искусственного интеллекта и микросервисное программное обеспечение Nvidia CUDA-X для создания климатических симуляций с высоким разрешением с невероятной скоростью и энергоэффективностью.

Nvidia представила облачную платформу Earth-2 Cloud Platform для прогнозирования изменения климата по всей планете с помощью моделирования с помощью суперкомпьютеров с искусственным интеллектом.

Представленный на GTC, Earth-2 предлагает революционные API, предназначенные для моделирования и визуализации погоды и климата в беспрецедентном масштабе, прокладывая путь к более точным прогнозам и своевременным предупреждениям.

Компания анонсировала Earth-2 во время выступления Дженсена Хуанга, генерального директора Nvidia, на мероприятии Nvidia GTC 2024 в Сан-Хосе, штат Калифорния. Earth-2 была впервые анонсирована в 2021 году, и теперь она готова.

«Климатические катастрофы в настоящее время стали нормальным явлением — исторические засухи, катастрофические ураганы и наводнения поколений появляются в новостях с тревожной частотой», — сказал Хуан. «Облачные API Earth-2 направлены на то, чтобы помочь нам лучше подготовиться к экстремальным погодным условиям и вдохновить нас на действия по смягчению последствий экстремальных погодных условий».

Сама по себе Earth-2 — это программное обеспечение, которое может работать на различных суперкомпьютерах, а его детальное прогнозирование зависит от того, сколько вычислительной мощности выделяют различные партнеры на решение проблемы. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы прогнозировать изменение климата на десятилетия вперед.

Платформа Earth-2, входящая в состав микросервисного программного обеспечения Nvidia CUDA-X, использует передовые модели искусственного интеллекта и модель генеративного искусственного интеллекта CorrDiff для создания симуляций с высоким разрешением в 1000 раз быстрее и в 3000 раз энергоэффективнее, чем текущие численные модели.

Сокращение потерь, связанных с погодными условиями

Выступая со сцены, Хуанг сказал, что большая часть ущерба от стихийных бедствий сосредоточена в определенных частях мира.

«В научных вычислениях климатические исследования остаются серьезной проблемой», — сказал Рев Лебаредиан, вице-президент по моделированию в Nvidia, на брифинге для прессы. «Мы анонсируем нашу платформу Earth 2 для интерактивного прогнозирования климата и погоды с высоким разрешением. Экстремальные погодные явления ежегодно обходятся в 140 миллиардов долларов экономических потерь. Доступные климатические симуляции находятся на слишком высоком уровне».

Он добавил: «Нам нужны симуляции в километровом масштабе, чтобы действительно оказать влияние. Моделирование в более длительном масштабе является дорогостоящим и требует в миллион раз больше вычислительных ресурсов. Эта облачная платформа предназначена для государственных учреждений, синоптиков и агентств по прогнозированию погоды, чтобы ускорить прогнозирование занятости в области погоды».

Если говорить подробнее о Earth 2, то Nvidia делает для нее программное обеспечение, которое может работать на разных суперкомпьютерах, а клиенты или правительственные учреждения мира будут определять, что это будет за суперкомпьютер.

Nvidia предоставляет ускоренное моделирование как услугу с более высокой производительностью, энергоэффективностью, более низкой стоимостью и улучшенной визуализацией на основе облачных API Omniverse.

Как это работает

API-интерфейсы Earth-2 позволяют пользователям создавать интерактивные симуляции, начиная от глобальных атмосферных условий и заканчивая локальными погодными явлениями, такими как тайфуны и турбулентность, что позволяет им предоставлять прогнозы и предупреждения в режиме реального времени за считанные секунды.

Центральное метеорологическое управление Тайваня одним из первых приняло диффузионные модели Земли-2 для улучшения прогнозов тайфунов, стремясь свести к минимуму жертвы за счет ранней эвакуации. Используя передовую технологию генеративного искусственного интеллекта Nvidia, Earth-2 обещает произвести революцию в стратегиях готовности к стихийным бедствиям и реагирования на них, потенциально спасая жизни в регионах, подверженных экстремальным погодным явлениям.

Кроме того, Earth-2 интегрируется с Nvidia Omniverse, что позволяет таким организациям, как The Weather Company, разрабатывать 3D-рабочие процессы, которые включают реальные данные о погоде, улучшая свои среды цифровых двойников для лучшего анализа и моделирования погодных воздействий. The Weather Company планирует использовать API-интерфейсы Earth-2 для создания симуляций с более высоким разрешением и разработки новых продуктов для моделирования погоды, что в конечном итоге улучшит услуги метеорологической разведки для корпоративных клиентов.

Среди первых пользователей API-интерфейсов Earth-2 — платформы метеорологической аналитики, такие как Spire и Meteomatics, а также стартапы, изучающие климатические технологические решения. Earth-2 на базе Nvidia DGX Cloud обеспечивает полное ускорение для климатических и погодных решений, предлагая оптимальные конвейеры искусственного интеллекта и ускорение GPU для численных моделей прогнозирования погоды.

В сочетании с собственными данными, принадлежащими компаниям, работающим в сфере климатических технологий с оборотом в 20 миллиардов долларов, интерфейсы прикладного программирования Earth-2 помогают пользователям выдавать предупреждения и обновленные прогнозы за считанные секунды по сравнению с минутами или часами при традиционном моделировании, управляемом процессором.

«Тайвань является критически важным компонентом глобальной цепочки поставок, и анализ риска наводнений и готовность к эвакуации являются основой нашего мандата», — сказал в своем заявлении Чиа-Пин Ченг, администратор CWA.

С 2000 года на остров обрушилось более 136 тайфунов, и использование Earth-2 для смягчения этих последствий является ключом к улучшению качества и разрешения информации о стихийных бедствиях.

The Weather Company также планирует изучить возможность использования генеративного искусственного интеллекта Nvidia на основе оценок для своих сервисов Weatherverse, решения Weather Engine для аналитики погоды корпоративного уровня и новых продуктов для моделирования погоды с высоким разрешением.

«Чтобы помочь эффективно решать текущие и будущие проблемы, связанные с погодой и климатом, сейчас, как никогда, важно включать надежные, глобально масштабированные реальные данные о погоде и идеи в среды цифровых двойников для лучшего анализа, планирования и моделирования воздействия погоды», — сказала Шери Бахштейн, генеральный директор The Weather Company. «Мы много лет работали с Nvidia над ускорением GPU для GRAF, нашей собственной системы моделирования погоды, и мы планируем внедрить API Earth-2 для создания более энергоэффективного моделирования при меньших затратах».

API-интерфейсы Earth-2 используют облако DGX для обеспечения полного ускорения для климатических и погодных решений. Это включает в себя оптимальные конвейеры искусственного интеллекта для таких моделей, как FourCastNet, GraphCast и прогнозирование погоды на основе глубокого обучения. Он также включает в себя ускорение GPU для численных моделей прогнозирования погоды, таких как Icon, на новейших системах Grace Hopper.

Работая на суперкомпьютерах Nvidia DGX GH200, HGX H100 и OVX, Earth-2 может обеспечить путь к моделированию и визуализации глобального климатического моделирования с беспрецедентной скоростью и масштабом.