NVIDIA הכריזה על סדרה של מודלים, ספריות ומסגרות עבודה בקוד פתוח המצטרפים לפלטפורמת Earth-2 ומאפשרים חיזוי מהיר ומדויק של מזג האוויר באמצעות AI. ד״ר עמיר גבעתי, ראש השירות המטאורולוגי הישראלי, שאימץ את Earth-2: “המודלים מקצרים עבורנו את זמני החישוב בכ-90%״
אנבידיה חשפה היום (ב׳, 26.1) בכנס השנתי של האגודה האמריקאית למטאורולוגיה, סדרה של מודלים, ספריות ומסגרות עבודה בקוד פתוח המצטרפים לפלטפורמת Earth-2, המציגה – לראשונה בעולם – חבילת תוכנה מואצת ופתוחה לחלוטין עבור חיזוי מזג אוויר ואקלים באמצעות בינה מלאכותית.
עד היום, חיזוי מזג האוויר בוצע באמצעות מחשבי-על עוצמתיים שהריצו מודלים מבוססי פיזיקה. חיזוי מזג אוויר באמצעות מודלי בינה מלאכותית מצמצם משמעותית את זמני ועלויות החישוב, ומאפשר ליותר מדינות, חברות וארגונים העוסקים בתחום להפעיל מערכות חיזוי ייעודיות.
פלטפורמת Earth-2 כוללת מודלים מאומנים מראש, מסגרות עבודה, מתכונים להתאמה אישית וספריות הסקה (Inference) המאיצים את כל שלבי החיזוי – החל מעיבוד נתוני המעקב הראשוניים, דרך הפקת תחזיות מקומיות לסופות, ועד ליצירת תחזיות מזג אוויר גלובליות ל-15 ימים קדימה.
משפחת Earth-2 הופכת את היכולת לספק תחזיות מזג אוויר מבוססות בינה מלאכותית לטווח של שבועות קדימה נגישה לארגונים, סטארטאפים, מדענים וגופים ציבוריים. היא פרי של עבודה פורצת דרך להאצת החיזוי, שיפור הדיוק, הגברת שיתוף הפעולה בין ארגונים, והעמקת ההבנה של מדענים אודות תנאי האקלים בכדור הארץ.
המודלים החדשים במשפחת Earth-2 הם:
- Earth-2 Medium Range, המונע על ידי ארכיטקטורת המודלים החדשה Atlas, המאפשרת חיזוי מזג אוויר מדויק עבור תחזיות לטווח בינוני של עד 15 ימים קדימה על פני יותר מ-70 משתנים כגון טמפרטורה, לחץ אוויר, רוח ולחות. המודל מציג ביצועים טובים יותר מהמודלים הפתוחים המובילים במדדי החיזוי המרכזיים הקיימים כיום בבחינה של משתני החיזוי הנפוצים ביותר הנמדדים על ידי התעשייה.
- Earth-2 Nowcasting, המונע על ארכיטקטורת המודלים החדשה StormScope, שמשתמשת בבינה מלאכותית יוצרת (Generative AI) כדי להמיר תחזיות בקנה מידה ארצי לתחזיות של סופות מקומיות ומצבי מזג אוויר מסוכנים ברזולוציה של קילומטר בודד, ולטווח של אפס עד שש שעות קדימה – וכל זאת תוך דקות ספורות. Earth-2 Nowcasting הוא המודל הראשון מסוגו שמתעלה בביצועיו על מודלים פיזיקליים מסורתיים בחיזוי משקעים לטווח קצר, באמצעות סימולציה ישירה של דינמיקת סופות. המודל רותם את הבינה המלאכותית על מנת לחזות באופן ישיר תצלומי לוויין ומכ״ם.
- Earth-2 Global Data Assimilation, המונע על ידי ארכיטקטורת המודלים החדשה HealDA, מייצר תנאים ראשוניים לחיזוי מזג האוויר – תמונת מצב עדכנית של האטמוספירה הכוללת טמפרטורה, מהירות רוח, לחות ולחץ אוויר, באלפי נקודות ברחבי העולם. המודל יכול לייצר תנאים ראשוניים בשניות באמצעות מעבדי GPU, במקום תוך שעות באמצעות מחשבי-על.
מודלים אלה מצטרפים למודלי מזג האוויר הפתוחים הקיימים כבר היום ב-NVIDIA Earth-2. הראשון הוא Earth-2 CorrDiff, העושה שימוש בארכיטקטורת בינה מלאכותית יוצרת בשם CorrDiff להקטנת קנה המידה (Downscaling) של תחזיות בקנה מידה יבשתי, על מנת ליצור תחזיות אזוריות ברזולוציה גבוהה ולאפשר חיזוי מקומי במהירות הגבוהה עד פי 500 משיטות מסורתיות.
מודל נוסף הוא Earth-2 FourCastNet3 המספק חיזוי מדויק עבור מגוון משתני מזג אוויר, בהם רוח, טמפרטורה ולחות. מודל זה מתעלה בביצועיו על מודלי אנסמבל (Ensemble models) מסורתיים מובילים, ומשתווה לשיטות מתקדמות מבוססות דיפוזיה – וכל זאת במהירות חיזוי הגבוהה עד פי 60 בהשוואה לשיטות אלה.
Earth-2 מאיץ את חיזוי מזג האוויר בישראל
ארגונים מסקטורים שונים כבר משתמשים ב- Earth-2כדי לחזות את מזג האוויר ולייצר תובנות שניתן ליישם בשטח, חלקן אף מסייעות בהצלת חיים. בין הגופים שאימצו את הפלטפורמה נמנים השירות המטאורולוגי הישראלי, השירות המטאורולוגי של טייוואן, The Weather Company, חברת הביטוח AXA ועוד.
השירות המטאורולוגי הישראלי כבר משתמש ב-Earth-2 CorrDiff, ומתכנן לאמץ את Earth-2 Nowcasting על מנת ליצור תחזיות מזג אוויר ברזולוציה גבוהה עד שמונה פעמים ביום, במטרה לאפשר למקבלי ההחלטות להגיב בצורה יעילה יותר במקרים של מזג אוויר קיצוני, תוך הפחתת עלויות החישוב.
“מודלי NVIDIA Earth-2 מקצרים עבורנו בכ-90% את זמני החישוב ברזולוציה של 2.5 קילומטרים, בהשוואה להרצת מודל חיזוי מזג אוויר מספרי קלאסי, שאינו מבוסס בינה מלאכותית, על גבי אשכול של מעבדי CPU”, אומר ד"ר עמיר גבעתי, מנהל השירות. “לאחר סופת גשמים שפקדה את ישראל לאחרונה, מודל הבינה המלאכותית שלנו, שאומן באמצעות CorrDiff, הציג את הביצועים הטובים ביותר מבין כלל המודלים המבצעיים שלנו בבחינה של כמות המשקעים שהצטברה בטווח של שש שעות”.
Earth-2 Medium Range ו-Nowcasting זמינים כעת באמצעות NVIDIA Earth2Studio, או באמצעות Hugging Face ו-GitHub. מודל Earth-2 Global Data Assimilation יהיה זמין לשימוש בהמשך השנה.
