Khi cơn bão mùa đông hoành hành khắp nước Mỹ gần đây, các dự báo thời tiết cho một số khu vực đã trở nên khó lường, với những ước tính về lượng tuyết rơi dao động mạnh. Trong bối cảnh đó, Nvidia đã công bố các mô hình dự báo thời tiết mới mang tên Earth-2 vào thời điểm không thể tốt hơn. Hoặc, với độ chính xác mà công ty tuyên bố, có lẽ Nvidia đã biết điều gì đó mà chúng ta chưa biết? Những mô hình AI mới này hứa hẹn sẽ giúp việc dự báo thời tiết nhanh hơn và chính xác hơn đáng kể. Nvidia khẳng định một mô hình cụ thể, Earth-2 Medium Range, đã vượt qua mô hình AI dự báo thời tiết GenCast của Google DeepMind trên hơn 70 biến số. Bản thân GenCast, được Google phát hành vào tháng 12 năm 2024, đã chính xác hơn đáng kể so với các mô hình thời tiết hiện có, vốn chỉ có khả năng tạo ra dự báo tối đa 15 ngày. Sự ra đời của Earth-2, được công bố tại cuộc họp của Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ ở Houston, đánh dấu một bước chuyển mình quan trọng trong cách chúng ta tiếp cận và hiểu biết về thời tiết.
Nội dung chính
Bước tiến đột phá trong độ chính xác và tốc độ dự báo
Nvidia Earth-2 mang đến một triết lý mới mẻ cho ngành dự báo thời tiết: trở lại với sự đơn giản về mặt khoa học. Thay vì các kiến trúc AI chuyên biệt, được thiết kế thủ công, Earth-2 hướng tới tương lai của các kiến trúc transformer đơn giản, có khả năng mở rộng. Điều này khác biệt đáng kể so với phương pháp truyền thống, vốn chủ yếu dựa vào các mô phỏng vật lý phức tạp được quan sát trong thế giới thực. Mô hình Earth-2 Medium Range đặc biệt nổi bật, được xây dựng trên kiến trúc Atlas mới của Nvidia, hứa hẹn cung cấp chi tiết hơn về cách thức hoạt động.
Bộ công cụ Earth-2 bao gồm ba mô hình mới quan trọng, bổ sung cho hai mô hình hiện có là CorrDiff và FourCastNet 3:
- Earth-2 Medium Range: Đảm bảo độ chính xác vượt trội cho các dự báo trung hạn, đánh bại các đối thủ cạnh tranh lớn.
- Nowcasting: Tạo ra các dự đoán ngắn hạn từ 0 đến 6 giờ tới, tập trung vào việc giúp các nhà khí tượng học dự báo tác động của bão và các hiện tượng thời tiết nguy hiểm khác. Mô hình này được huấn luyện trực tiếp trên dữ liệu vệ tinh địa tĩnh toàn cầu, cho phép khả năng thích ứng ở bất kỳ nơi nào có vùng phủ sóng vệ tinh tốt.
- Global Data Assimilation: Sử dụng dữ liệu từ các trạm thời tiết và khí cầu để tạo ra các bức ảnh chụp liên tục về điều kiện thời tiết tại hàng ngàn địa điểm trên khắp thế giới. Những bức ảnh này sau đó được dùng làm điểm khởi đầu cho các mô hình thời tiết để đưa ra dự đoán. Đáng chú ý, quá trình này, vốn tiêu tốn khoảng 50% tổng tải siêu máy tính trong dự báo truyền thống, nay có thể hoàn thành chỉ trong vài phút trên các GPU thay vì hàng giờ trên siêu máy tính.
Mở rộng khả năng tiếp cận và ứng dụng toàn cầu
Một trong những tác động lớn nhất của Nvidia Earth-2 là khả năng dân chủ hóa các công cụ dự báo thời tiết mạnh mẽ, vốn trước đây thường là đặc quyền của các quốc gia giàu có và các tập đoàn lớn có khả năng chi trả cho thời gian sử dụng siêu máy tính đắt đỏ. Mike Pritchard, giám đốc mô phỏng khí hậu tại Nvidia, nhấn mạnh rằng Earth-2 cung cấp các khối xây dựng cơ bản cho mọi đối tượng trong hệ sinh thái, từ các cơ quan khí tượng quốc gia, các công ty dịch vụ tài chính cho đến các công ty năng lượng.
Các công cụ của Earth-2 không chỉ là lý thuyết; chúng đã và đang được áp dụng hoặc đánh giá trên thực tế. Ví dụ, các nhà khí tượng học ở Israel và Đài Loan đã sử dụng mô hình Earth-2 CorrDiff, trong khi The Weather Company và Total Energies đang đánh giá mô hình Nowcasting. Sự linh hoạt và khả năng tiếp cận này giúp các chính phủ của các bang và quốc gia nhỏ hơn có thể hiểu rõ hơn về cách các hệ thống thời tiết khắc nghiệt có thể ảnh hưởng đến lãnh thổ của họ. Như ông Pritchard đã nói, “Đối với một số người dùng, việc đăng ký một hệ thống dự báo thời tiết tập trung của doanh nghiệp là hợp lý. Nhưng đối với những người khác như các quốc gia, chủ quyền là quan trọng. Thời tiết là một vấn đề an ninh quốc gia, và chủ quyền cùng thời tiết là không thể tách rời.”
Nvidia Earth-2 không chỉ là một bước tiến công nghệ; đó là một sự thay đổi chiến lược, mang lại khả năng dự báo thời tiết chính xác và nhanh chóng hơn, đồng thời mở rộng quyền tiếp cận các công cụ thiết yếu này cho một phạm vi người dùng rộng lớn hơn trên toàn cầu. Với khả năng dự đoán bão tố từ xa và cung cấp thông tin chi tiết chưa từng có, Earth-2 hứa hẹn sẽ giúp các quốc gia và cộng đồng chuẩn bị tốt hơn, đưa ra các quyết định sáng suốt hơn để bảo vệ cuộc sống và tài sản trước những biến động khó lường của thời tiết.
