أطلقت جوجل مؤخراً نموذجاً ثورياً جديداً للدوران الجوي، NeuralGCM، والذي تبلغ كفاءته الحسابية 100 ألف مرة أعلى من النماذج المادية التقليدية. ويعادل هذا الإنجاز التقدم الإجمالي في الحوسبة عالية الأداء في السنوات الخمس والعشرين الماضية. وهذا يعني أن التنبؤ بتغير المناخ سوف يؤذن بعصر جديد، حيث يمكن للعلماء التنبؤ بالطقس المستقبلي بسرعة أكبر وبدقة أكبر، والتعمق في تأثير تغير المناخ على مناطق مختلفة حول العالم، مثل احتمالية حدوث أحداث مناخية متطرفة مثل الجفاف. والفيضانات وشدتها.
في الآونة الأخيرة، حققت Google تقدمًا مذهلاً في مجال التنبؤ بالطقس. لقد طوروا نموذجًا جديدًا للتدوير العام في الغلاف الجوي يسمى NeuralGCM. الكفاءة الحسابية لهذا النموذج أعلى بمقدار 100000 مرة من النموذج المادي التقليدي، وهو ما يعادل التقدم الذي أحرزته الحوسبة عالية الأداء في السنوات الـ 25 الماضية.
أعلن الرئيس التنفيذي لشركة Google النتائج على وسائل التواصل الاجتماعي وأشار إلى أن NeuralGCM ستزود العلماء بأداة جديدة للتنبؤ بتغير المناخ. ويساعد ذلك الباحثين على فهم تأثير تغير المناخ على مناطق مختلفة في وقت ترتفع فيه درجات الحرارة العالمية بشكل حاد، مثل المناطق التي قد تعاني من الجفاف طويل الأمد أو خطر الفيضانات في المناطق الساحلية.
وتعتمد نماذج التنبؤ بالطقس التقليدية عادة على قوانين الفيزياء، وتقسيم الأرض إلى مكعبات يتراوح طول ضلعها من 50 إلى 100 كيلومتر، وحساب التغيرات الجوية في هذه المناطق. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة كبيرة جدًا ويتم تجاهل العديد من العمليات المناخية المهمة. وبشكل مختلف، تستخدم NeuralGCM الشبكات العصبية لتعلم المبادئ الفيزيائية لأحداث الطقس صغيرة النطاق من البيانات الموجودة، مما يؤدي إلى تحسين دقة عمليات المحاكاة بشكل كبير.
تم تدريب NeuralGCM على بيانات الطقس من عام 1979 إلى عام 2019 وأظهرت دقة تنبؤات الطقس تتجاوز النماذج المادية الحديثة الحالية في غضون يومين إلى 15 يومًا. فيما يتعلق بالتنبؤ بالمناخ، فإن أداء NeuralGCM مثير للإعجاب أيضًا، خاصة في التنبؤ بدرجات الحرارة، والذي يبلغ خطأه ثلث خطأ النماذج التقليدية فقط.
بالإضافة إلى ذلك، يعتبر NeuralGCM فعالاً للغاية من حيث سرعة التشغيل وتكلفة الحساب، فهو أسرع بمقدار 3500 مرة، وتكلفة الحساب أقل 100000 مرة من X-SHIELD، ولا يتطلب تشغيله سوى جهاز كمبيوتر عادي.
يمثل إطلاق NeuralGCM قفزة كبيرة إلى الأمام في مجال النمذجة المناخية، فهو لا يوفر إمكانيات جديدة للتنبؤات الجوية المستقبلية فحسب، بل يوفر أيضًا دعمًا أقوى لأبحاثنا حول تغير المناخ.
عنوان الورقة: https://t.co/zyXhW8deko
أبرز النقاط:
الكفاءة الحسابية لنموذج NeuralGCM أعلى 100000 مرة من النماذج المادية التقليدية، ويمكنه محاكاة 22 يومًا من الطقس في 30 ثانية!
تتفوق دقة NeuralGCM على أحدث النماذج الحالية في التنبؤات الجوية التي تتراوح من يومين إلى 15 يومًا.
تكلفة الحوسبة الخاصة به أقل بمقدار 100000 مرة من النموذج التقليدي، ويمكن تشغيله بكفاءة باستخدام أجهزة الكمبيوتر العادية.
لقد جلب ظهور NeuralGCM كفاءة ودقة غير مسبوقتين للتنبؤ بالمناخ والتنبؤ بالطقس، مما يوفر أداة قوية للتعامل مع تغير المناخ، مما يشير إلى تنبؤ مناخي أكثر دقة واستراتيجيات استجابة أكثر فعالية في المستقبل.