NVIDIA 發(fā)布地球氣候數(shù)字孿生

美國(guó)加利福尼亞州圣何塞 —— GTC —— 太平洋時(shí)間 2024 年 3 月 18 日 —— 為加速應(yīng)對(duì)氣候變化導(dǎo)致的極端天氣所造成的經(jīng)濟(jì)損失，NVIDIA 于今日發(fā)布 Earth-2 氣候數(shù)字孿生云平臺(tái)，使天氣和氣候的模擬和可視化達(dá)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(shí)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(tái)風(fēng)和湍流。

當(dāng)前氣候技術(shù)行業(yè)的規(guī)模已達(dá) 200 億美元，Earth-2 應(yīng)用編程接口通過(guò)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(yù)警和最新預(yù)報(bào)。而使用傳統(tǒng)模型在 CPU 上運(yùn)行，這一過(guò)程需要耗時(shí)數(shù)分鐘乃至數(shù)小時(shí)。

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

專門用于氣候的開(kāi)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(kuò)散模型技術(shù)，能將當(dāng)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(yù)報(bào)中的錯(cuò)誤，還能夠生成對(duì)決策至關(guān)重要的指標(biāo)。CorrDiff 是一個(gè)開(kāi)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(biāo)，并且可以從高分辨率數(shù)據(jù)集中學(xué)習(xí)小范圍局部天氣的物理特性。

臺(tái)灣氣象部門（CWA）計(jì)劃使用這些擴(kuò)散模型來(lái)更加精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)登陸地點(diǎn)。在臺(tái)風(fēng)警報(bào)發(fā)布后，首先要做的就是根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)（如臺(tái)灣災(zāi)害防救科技中心）提供的高質(zhì)量信息，及早開(kāi)展疏散工作，從而最大程度地減少人員傷亡。在過(guò)去十年中，臺(tái)風(fēng)造成的死亡人數(shù)已經(jīng)有所下降。

臺(tái)灣氣象部門負(fù)責(zé)人程家平表示： “臺(tái)灣是全球供應(yīng)鏈的重要組成部分。為應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)，我們的核心任務(wù)是分析洪水風(fēng)險(xiǎn)和做好疏散準(zhǔn)備?！?

臺(tái)灣災(zāi)害防救科技中心（NCDR）表示，自 2000 年以來(lái)，臺(tái)灣島已遭受超過(guò) 136 次臺(tái)風(fēng)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(gè)關(guān)鍵組成部分是 NVIDIA Omniverse?，該計(jì)算平臺(tái)可幫助個(gè)人和團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)基于通用場(chǎng)景描述（OpenUSD）的 3D 工作流與應(yīng)用。

全球氣象數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和洞察領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè) The Weather Company 計(jì)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(lái)更好地了解和以可視化的方式感知實(shí)際天氣條件的影響。The Weather Company 還計(jì)劃探索如何將 NVIDIA 基于分?jǐn)?shù)的生成式 AI 應(yīng)用于其 Weatherverse 服務(wù)、企業(yè)級(jí)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(duì)當(dāng)前和未來(lái)與天氣和氣候相關(guān)的挑戰(zhàn)，現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更加需要將可靠的全球規(guī)模的真實(shí)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(lái)也計(jì)劃通過(guò)采用 Earth-2 API，實(shí)現(xiàn)以更低的成本創(chuàng)建更高分辨率的節(jié)能模擬。”

Earth-2 API 的其他早期采用者還包括 Spire 和 Meteomatics 等天氣分析平臺(tái)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(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。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(dòng)的計(jì)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(shí)現(xiàn)、在最新 NVIDIA Grace Hopper? 系統(tǒng)上對(duì) ICON 等數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型的 GPU 加速等。在 NVIDIA DGX GH200、HGX? H100 和 OVX?超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的 Earth-2 在進(jìn)行全球氣候模擬和可視化上實(shí)現(xiàn)了前所未有的速度與精度。