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晴朗的天空:新的NVIDIA Earth-2生成AI基础模型在公里尺度分辨率下模拟全球气候

2025-06-10 09:02:21 英文原文

作者:Timothy Costa

通过对地球气候的更详细的模拟,科学家和研究人员可以更好地预测和减轻气候变化的影响。

NVIDIA在瓶子里为这项工作带来了更明确的清晰度 - 全世界的首次生成AI基础模型旨在以公里的分辨率模拟全球气候。

一部分Nvidia Earth-2平台,该模型可以产生逼真的大气状态,这些状态可以基于一天,一天中的时间和海面温度等投入。这提供了一种新的方式来理解和预测地球最复杂的自然系统。

Earth-2平台具有软件堆栈和工具,该工具结合了AI,GPU加速度,物理模拟和计算机图形的功能。这有助于创建互动数字双胞胎用于模拟和可视化天气,并以行星规模提供气候预测。使用Cbottle,这些预测可以比传统的数值模型更快,并且具有更高的能源效率,而不会损害准确性。

领先的科学研究机构 - 包括Max-Planck-Institute的气象(MPI-M)和Allen AI研究所(AI2) - 正在探索CBottle,以压缩,提炼和转动地球观察数据和超高分辨率的气候模拟生成的AI系统。

Cbottle在世界气候研究计划全球KM级黑客马拉松上进行了现场测试。该活动是在八个国家和10个气候模拟中心组织的,其目的是推进高分辨率地球系统模型的分析和开发,并扩大对高分辨率高保真气候数据的访问。

通过AI革命性的气候建模

气候信息学传统上是时间,劳动和计算密集型的,需要对数十位数据存储的数十货物进行复杂的分析。

Cbottle结合了NVIDIA GPU加速度和高度优化的NVIDIA Earth-2堆栈,使用先进的AI来压缩大量的气候模拟数据。对于单个天气样本,可以将数据降低至3,000倍,以减少3,000,000倍的数据尺寸,以减少1,000个样本的数据尺寸。

Cbottle接受了高分辨率物理气候模拟的培训,并在过去50年中对观察到的大气状态的测量估计值进行了培训。

该模型可以填写缺失或损坏的气候数据,正确的偏见气候模型,超分辨率的低分辨率气候数据以及基于模式和先前观察结果综合信息。Cbottle的极端数据效率可以在短短四个星期的气候模拟中进行培训。

行星规模影响的全球合作

领先的气候机构正在使用Nvidia Earth-2来推动气候模拟。

MPI-M使用其图标地球系统模型将Earth-2挖掘到先锋公里尺度的气候建模。MPI-M研究人员利用NVIDIA GPU的加速度和性能优化,领导了一个进行了一个有史以来第一个公里尺度模拟的团队,以显着的细节模拟和可视化地球气候。

面对迅速变化的气候,Earth-2的最新进展代表了我们理解,预测和适应我们周围世界的能力的变革性飞跃。”``通过利用Nvidia的高级AI并加速计算,我们建立了地球的数字双胞胎。标记了一个新时代,气候科学变得可以访问和所有人都可以访问和行动,从而实现了可以维护我们集体未来的知情决策。

AI2和NVIDIA正在合作使用Earth-2 AI堆栈和GPU加速和增强气候建模,重点是在高分辨率下更快,更节能,更节能,更容易访问气候模拟。这对于在天气预测和气候弹性中的科学研究和实际应用至关重要。

AI2气候建模高级总监克里斯托弗·布雷瑟顿(Christopher Bretherton)说,计划气候变化挑战社会。cbottle是生成AI的优雅用途,也是一种令人兴奋的新资源,用于有效模拟当地的极端天气,例如洪水泛滥或散布野火的热风。”

开发人员使用Cbottle在NVIDIA Earth-2中可以建立气候数字双胞胎,以交互性地探索和可视化千分钟尺度的气候数据,并预测低潜伏期和高吞吐量时可能的情况。

Cbottle基金会模型可供尽早访问。有兴趣重新培训模型的气候AI研究人员可以从github和预印本arxiv

观看NVIDIA GTC巴黎在NVIDIA创始人兼首席执行官Jensen Huang的Vivatech主题演讲中,NVIDIA CUDA-X图书馆的特别地址,了解更多。

注意关于软件产品信息。

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摘要

Nvidia开发了Cbottle,这是一种生成的AI模型,用于以公里分辨率(NVIDIA EARTH-2平台的一部分)模拟全球气候。该工具基于各种投入来生成逼真的大气状态,并有助于比传统模型更有效地预测天气变化。领先的研究机构正在测试Cbottle来管理大型数据集并改善高分辨率气候模拟。该模型经过50年的气候数据培训,可以填补气候信息中的空白并纠正偏见模型,从而大大减少所需数据存储的量。NVIDIA与主要科学组织之间的合作旨在使气候科学对与天气预测和弹性计划相关的决策更容易获得和有效。