Компания Google DeepMind анонсировала новую ИИ-систему GenCast, способную всего за несколько минут составлять высокоточные прогнозы погоды на 15 дней. Этот инструмент не только поможет выбрать правильную одежду на тот или иной день, но и может предоставлять жизненно важные предупреждения о надвигающихся экстремальных погодных явлениях.
Высокоточные прогнозы
Многие сталкивались с ситуацией, когда утренний прогноз предвещал солнечную погоду, но позже в течение дня внезапно разразилась гроза. Или, наоборот, выходя из дома в теплой одежде, можно обнаружить, что температура значительно выше ожидаемой. Несмотря на современные достижения в метеорологии, сложность обработки огромного количества данных делает долгосрочные прогнозы менее точными.
GenCast призван изменить эту ситуацию. Система обучалась на исторических данных Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) за четыре десятилетия вплоть до 2018 года. ECMWF считается одним из самых точных сервисов по прогнозированию погоды в мире. Данные о скорости ветра, температуре и атмосферном давлении на разных высотах были использованы для обучения модели.
После завершения обучения GenCast протестировали на прогнозах для 15-дневных периодов в 2019 году. Сравнение с фактической погодой того года показало, что GenCast оказался на 97,2% точнее прогнозов ECMWF. При сокращении периода прогноза до 36 часов точность GenCast достигла 99,8%, значительно превзойдя предыдущую систему Google, GraphCast.
Система работает, генерируя более 50 возможных сценариев на основе текущих погодных данных и объединяя их для составления прогноза. Google утверждает, что GenCast способен создать 15-дневный прогноз всего за восемь минут на процессоре TPU v5, тогда как суперкомпьютерам на это требуются часы.
«GenCast — это диффузионная модель, разновидность генеративного ИИ, которая также используется для создания изображений, видео и музыки. Однако GenCast отличается тем, что адаптирован к сферической геометрии Земли и способен точно моделировать сложные вероятностные распределения будущих погодных условий», — поясняют в Google DeepMind.
Кроме очевидных преимуществ повседневного использования, GenCast также может спасти жизни, предупреждая о стихийных бедствиях, связанных с изменением климата, за несколько дней до их наступления. Также система может помочь в развитии возобновляемой энергетики, определяя оптимальные места для установки ветровых электростанций.
Хотя GenCast пока недоступен в виде приложения для скачивания, Google открывает доступ к данным системы для ученых, метеорологов и других специалистов. В ближайшем будущем можно ожидать повышения точности прогнозов в существующих погодных приложениях.
Результаты исследования, лежащие в основе GenCast, опубликованы в журнале Nature.
