Nvidia’s CorrDiff gebruikt AI voor hogere resolutie lokale weersvoorspellingen
Een team van ingenieurs en weerspecialisten bij Nvidia, in samenwerking met een collega van de Centrale Meteorologische Administratie van Taiwan, heeft een nieuwe AI-app ontwikkeld die specifiek is gericht op het genereren van lokale weersvoorspellingen met een hogere resolutie. In hun paper, gepubliceerd in Communications Earth & Environment, beschrijft de groep hun tweestapsaanpak om een beter lokaal weersvoorspellingssysteem te ontwikkelen.
Gedurende de afgelopen tientallen jaren is de weersvoorspelling dramatisch verbeterd, althans in ontwikkelde landen. Vooruitgang in software, hardware en weer- modellering heeft geleid tot de creatie van op numerieke modellen gebaseerde systemen die draaien op enorme supercomputers en uiterst nauwkeurige weersvoorspellingen opleveren—op macro-niveau. Lokale weersvoorspellingen wachten echter nog op verbetering, vooral in gebieden die ver van grote stedelijke centra liggen, vanwege de enorme kosten die gemoeid zijn met het gebruik van supercomputers om dergelijke voorspellingen te doen.
Het team van Nvidia heeft een weersvoorspellingssysteem ontwikkeld dat zij Corrective Diffusion (CorrDiff) noemen. Dit systeem combineert de beste kenmerken van de enorme computermodellen met kunstmatige intelligentie. Het werkt door wereldwijde weersvoorspellingen naar een lokaal niveau te verkleinen en vervolgens hun resolutie te verbeteren—en dat tegen veel lagere kosten dan traditionele systemen.
De tweestapsaanpak van het team omvat het gebruik van een deterministisch AI-model dat output genereert op basis van een gegeven invoer—er is geen toeval bij betrokken. De voorspellingen zijn gebaseerd op weerpatronen die in de loop van de tijd zijn geleerd. De tweede stap omvat het verfijnen van de output van de eerste stap met behulp van een generatief diffusie-model.
Door dezelfde basisrepetitieve technieken te gebruiken die door chatbots worden toegepast om slimmer op vragen te antwoorden, produceert het systeem steeds hogere resolutieresultaten. Het resultaat is een systeem dat macro-niveau nauwkeurigheid naar het lokale of regionale niveau brengt.
Het systeem is getest tegen verschillende conventionele modellen en bleek vergelijkbare resultaten te leveren—het verschil zat in de veel lagere kosten die aan zulke resultaten verbonden zijn en de snelheid waarmee deze werden geleverd.
Het team van Nvidia suggereert dat hun systeem nauwkeurige voorspellingen naar lokaal niveau kan brengen voor mensen over de hele wereld, wat helpt om gevaarlijk weer beter te voorspellen en mogelijk levens te redden. In hun blog rapporteren vertegenwoordigers van het bedrijf dat het systeem al wordt gebruikt door verschillende meteorologische agentschappen en bedrijven wereldwijd.
