Τι είναι το ECMWF (Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Μετεωρολογικών Προγνώσεων)
Σε αυτόν τον ιστότοπο, μετεωρολόγοι, ερασιτέχνες μετεωρολόγοι, καθώς και το ευρύ κοινό μπορούν πλέον να έχουν δωρεάν πρόσβαση στις παγκόσμιες προγνώσεις καιρού διάρκειας 10 ημερών του Pangu-Weather. Το ECMWF κυκλοφόρησε επίσης μια τεχνική έκθεση με τίτλο «Η εξέλιξη στην πρόγνωση καιρού με τη χρήση δεδομένων», στην οποία δοκιμάστηκε το μοντέλο Pangu-Weather ως αντιπροσωπευτικό των μεθόδων που βασίζονται σε δεδομένα. Η έκθεση περιλαμβάνει τη συγκριτική μελέτη μεταξύ των προβλέψεων που έγιναν από το Pangu-Weather και το Ολοκληρωμένο Σύστημα Πρόγνωσης (IFS) του ECMWF –κορυφαίο παγκόσμιο σύστημα αριθμητικής πρόγνωσης του καιρού (NWP)– από τον Απρίλιο έως τον Ιούλιο του τρέχοντος έτους.
«Τα αποτελέσματα είναι ελπιδοφόρα, με ικανότητα σύγκρισης τόσο για παγκόσμιες μετρήσεις όσο και για ακραία καιρικά φαινόμενα, όταν επαληθεύονται με επιχειρησιακή ανάλυση και συνοπτικές παρατηρήσεις».
Προγνώσεις καιρού μέσω Pangu-Weather στον ιστότοπο του ECMWF
Σύμφωνα με την έκθεση, η υιοθέτηση μοντέλων ML όπως το Pangu-Weather θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα των παραδοσιακών μεθόδων αριθμητικής πρόβλεψης του καιρού (NWP) — η ικανότητα πρόβλεψης αυξάνεται κατά περίπου μία ημέρα ανά δεκαετία (σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό), γεγονός που θα μπορούσε να αποδοθεί στο υψηλό υπολογιστικό κόστος της διεξαγωγής μιας πρόγνωσης με τα συνήθη μοντέλα NWP. Τα μοντέλα ML είναι έτοιμα να φέρουν επανάσταση στην πρόγνωση του καιρού, με τη διεξαγωγή προγνώσεων που απαιτούν πολύ χαμηλότερο υπολογιστικό κόστος, ενώ είναι ιδιαίτερα ανταγωνιστικά όσον αφορά την ακρίβεια των αποτελεσμάτων.
Το ECMWF διεξάγει πλέον μια σειρά από προγνώσεις βάσει δεδομένων ως μέρος του επιχειρησιακού προγράμματός του. Ο ιστότοπος του ECMWF παρουσιάζει τις προγνώσεις του Pangu-Weather σε έξι διαφορετικούς τύπους διαγραμμάτων, συγκεκριμένα, μέση πίεση στάθμης της θάλασσας και ταχύτητα ανέμου 850 hPa, γεωδυναμικό ύψος 500 hPa και θερμοκρασία 850 hPa, μέση πίεση στάθμης της θάλασσας και ταχύτητα ανέμου 200 hPa, θερμοκρασία και γεωδυναμικό ύψος σε διαφορετικά επίπεδα πίεσης, θερμοκρασία 2 m και ταχύτητα ανέμου 10 m, ταχύτητα ανέμου και γεωδυναμικά ύψη σε διάφορα επίπεδα πίεσης. Όλες αυτές οι πληροφορίες είναι σημαντικές για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των καιρικών συστημάτων, της τροχιάς των καταιγίδων, της ποιότητας του αέρα και των καιρικών συνθηκών. Το Pangu-Weather χρησιμοποιήθηκε, επίσης, πρόσφατα για την πρόβλεψη της διαδρομής του τυφώνα Doskuri.
Το μετεωρολογικό μοντέλο παρουσιάζει ισχυρές επιδόσεις σε σύγκριση με την παραδοσιακή πρόβλεψη σε ταχύτητα και ακρίβεια.
Το Pangu-Weather είναι το πρώτο μοντέλο πρόβλεψης AI που επιδεικνύει μεγαλύτερη ακρίβεια από τις παραδοσιακές αριθμητικές μεθόδους πρόγνωσης καιρού. Το μοντέλο επιτρέπει 10.000x βελτίωση στην ταχύτητα πρόβλεψης, μειώνοντας τον παγκόσμιο χρόνο πρόβλεψης καιρού σε λίγα δευτερόλεπτα.
Πώς η Pangu-Weather αντιμετωπίζει αυτές τις προκλήσεις
Κατά τη διάρκεια επισημονικών δοκιμών, το μοντέλο Pangu-weather πέτυχε τη δυνατότητα προβλέψεων από 1 ώρα έως 7 ημέρες, με αύξηση ταχύτητας πρόβλεψης 10.000 φορές. Το μοντέλο μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια σε δευτερόλεπτα λεπτά μετεωρολογικά χαρακτηριστικά όπως η υγρασία, η ταχύτητα του ανέμου, η θερμοκρασία και η πίεση της στάθμης της θάλασσας.
Το μοντέλο χρησιμοποιεί μια αρχιτεκτονική 3D Earth-Specific Transformer (3DEST) για την επεξεργασία πολύπλοκων μη ομοιόμορφων τρισδιάστατων μετεωρολογικών δεδομένων. Χρησιμοποιώντας μια ιεραρχική, χρονική στρατηγική συγκέντρωσης, το μοντέλο εκπαιδεύτηκε για διαφορετικά διαστήματα πρόβλεψης χρησιμοποιώντας διαστήματα 1 ώρας, 3 ωρών, 6 ωρών και 24 ωρών. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την ελαχιστοποίηση του αριθμού των επαναλήψεων για την πρόβλεψη μιας μετεωρολογικής κατάστασης σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή και τη μείωση των λανθασμένων προβλέψεων.
Το Pangu-Weather Model μπορεί τώρα να ολοκληρώσει 24ωρες παγκόσμιες προγνώσεις καιρού σε μόλις 1,4 δευτερόλεπτα.
Εξηγώντας γιατί η ομάδα HUAWEI CLOUD AI επέλεξε να επικεντρωθεί στις προβλέψεις καιρού, ο Δρ. Tian Qi, Επικεφαλής Επιστήμονας του HUAWEI CLOUD AI Field, μέλος της IEEE και ακαδημαϊκός της Διεθνούς Ευρασιατικής Ακαδημίας Επιστημών, εξήγησε:
«Η πρόγνωση του καιρού είναι ένα από τα πιο σημαντικά σενάρια στον τομέα των επιστημονικών υπολογιστών επειδή η μετεωρολογική πρόβλεψη είναι ένα πολύ περίπλοκο σύστημα, ωστόσο είναι δύσκολο να καλυφθούν όλες οι πτυχές της μαθηματικής και φυσικής γνώσης. Ως εκ τούτου, χαιρόμαστε που η έρευνά μας αναγνωρίστηκε από το περιοδικό Nature. Τα μοντέλα AI μπορούν να εξορύξουν στατιστικούς νόμους της ατμοσφαιρικής εξέλιξης από τεράστια δεδομένα. Προς το παρόν, το Pangu-Weather ολοκληρώνει κυρίως το έργο του συστήματος πρόγνωσης και η κύρια ικανότητά του είναι να προβλέπει την εξέλιξη των ατμοσφαιρικών καταστάσεων. Ο απώτερος στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε πλαίσιο πρόγνωσης καιρού επόμενης γενιάς χρησιμοποιώντας Τεχνολογίες AI για την ενίσχυση των υφιστάμενων συστημάτων πρόβλεψης.
Οι επιπλέον δυνατότητες και εφαρμογές
Τα μοντέλα Huawei Cloud Pangu σχεδιάστηκαν για να επικεντρώνονται στις πρακτικές ανάγκες συγκεκριμένων βιομηχανικών σεναρίων.
Στους σιδηροδρόμους, το Pangu Railway Model μπορεί να αναγνωρίσει με ακρίβεια 67 τύπους εμπορευματικών βαγονιών και πάνω από 430 τύπους βλαβών που εντοπίζονται σε σιδηροδρόμους και φορτηγά βαγόνια. Μπορεί να σαρώσει γρήγορα εκατομμύρια εικόνες που τραβήχτηκαν από το σιδηροδρομικό σύστημα TFDS και να φιλτράρει το 95% των εικόνων που είναι χωρίς σφάλματα. Με αυτόν τον τρόπο, οι επιθεωρητές τρένων μπορούν να εστιάσουν στις υπόλοιπες εικόνες και αυτό τους βοηθά να βελτιώσουν τόσο την αποτελεσματικότητα, όσο και την ακρίβεια.
Στις χρηματοοικονομικές υπηρεσίες, το Pangu Finance Model, προεκπαιδευμένο σε μεγάλα σύνολα δεδομένων που περιέχουν δεδομένα σχετικά με τις τραπεζικές πολιτικές, τις διαδικασίες και τις περιπτωσιολογικές μελέτες, μπορεί να δημιουργήσει αυτόματα τις σωστές ροές εργασιών εξυπηρέτησης και οδηγούς για ταμίες τραπεζών με βάση τα αιτήματα εξυπηρέτησης των πελατών. Αυτό τους βοηθά να χειρίζονται αιτήματα υπηρεσιών πιο αποτελεσματικά και με σιγουριά. Ουσιαστικά, το Pangu Finance Model έχει δώσει σε κάθε τραπεζικό υπάλληλο τον δικό του προσωπικό έξυπνο βοηθό.
Στον τομέα της βιομηχανίας, στο παρελθόν, χρειάζονταν περισσότερες από τρεις ώρες για να αναπτυχθεί ένα μονοήμερο σχέδιο κατανομής εξαρτημάτων για μια ενιαία γραμμή παραγωγής. Το Pangu Manufacturing Model, προεκπαιδευμένο σε δεδομένα σχετικά με εξαρτήματα και εξαρτήματα, επιχειρηματικές διαδικασίες και κανόνες από τις γραμμές παραγωγής της Huawei, μπορεί να κατανοήσει με ακρίβεια τις προθέσεις. Καλώντας την προσθήκη Huawei OptVerse AI Solver, το μοντέλο Pangu μπορεί να αναπτύξει ένα πλάνο παραγωγής 3 ημερών σε μόλις 1 λεπτό.
Στον τομέα της έρευνας και ανάπτυξης φαρμάκων, η ανάπτυξη ενός νέου φαρμάκου που χρησιμοποιείται για να διαρκέσει κατά μέσο όρο 10 χρόνια και 1 δισεκατομμύριο USD. Τώρα, το Pangu Drug Molecule Model είναι σε θέση να επιταχύνει την ανακάλυψη μολύβδου από αρκετά χρόνια σε μόλις έναν μήνα, μειώνοντας το κόστος έρευνας και ανάπτυξης φαρμάκων κατά 70%. Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο, μια ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Liu Bing του Πανεπιστημίου Xi’an Jiaotong ανακάλυψε πρόσφατα ένα νέο υπεραντιβιοτικό – το πρώτο νέο αντιβιοτικό που ανακαλύφθηκε εδώ και 40 χρόνια, με ολοκαίνουργιους πρωτεϊνικούς στόχους και σε μια δική του κατηγορία.
Πέρα από τις υλοποιήσεις σε όλες τις βιομηχανίες, τα μοντέλα Pangu ενσωματώνονται επίσης στα προϊόντα και τις υπηρεσίες Huawei Cloud ως μια τεράστια ώθηση της παραγωγικότητας.
