Trabalhando juntas, a NASA e a IBM Research desenvolveram um novo modelo de inteligência artificial para suportar uma variedade de aplicações meteorológicas e climáticas. O novo modelo – conhecido como modelo fundacional Privthi-clima-clima – utiliza inteligência artificial (IA) de maneiras que poderiam melhorar enormemente a resolução que seremos capazes de obter, abrindo a porta para melhores modelos meteorológicos e climáticos regionais e locais.



Os modelos fundamentais são modelos básicos em grande escala treinados em conjuntos de dados grandes e não rotulados e podem ser ajustados para uma variedade de aplicações. O modelo Privthi-clima-clima é treinado em um amplo conjunto de dados - neste caso, dados da NASA da análise retrospectiva da Era Moderna para Pesquisa e Aplicações da NASA (MERRA-2) - e então faz uso de habilidades de aprendizagem de IA para aplicar padrões coletados a partir dos dados iniciais em uma ampla gama de cenários adicionais.

“Avançar a ciência da Terra da NASA para o benefício da humanidade significa fornecer ciência acionável de maneiras que sejam úteis para pessoas, organizações e comunidades. As rápidas mudanças que estamos testemunhando em nosso planeta natal exigem que esta estratégia atenda à urgência do momento”, disse Karen St. Germain, diretora da Divisão de Ciências da Terra da Diretoria de Missões Científicas da NASA. “O modelo básico da NASA nos ajudará a produzir uma ferramenta que as pessoas possam usar:projeções meteorológicas, sazonais e climáticas para ajudar a informar decisões sobre como preparar, responder e mitigar”.

Com o modelo Privthi-tempo-clima, os investigadores poderão apoiar muitas aplicações climáticas diferentes que podem ser utilizadas por toda a comunidade científica. Estas aplicações incluem a deteção e previsão de padrões meteorológicos severos ou desastres naturais, a criação de previsões direcionadas com base em observações localizadas, a melhoria da resolução espacial em simulações climáticas globais até aos níveis regionais e a melhoria da representação de como os processos físicos são incluídos nos modelos meteorológicos e climáticos.

“Esses modelos transformadores de IA estão remodelando a acessibilidade aos dados, reduzindo significativamente a barreira de entrada para o uso de dados científicos da NASA”, disse Kevin Murphy, diretor de dados científicos da NASA, Diretoria de Missões Científicas na sede da NASA. “Nossa abordagem aberta para compartilhar esses modelos convida a comunidade global a explorar e aproveitar as capacidades que cultivamos, garantindo que o investimento da NASA enriqueça e beneficie a todos”.

Privthi-weather-climate foi desenvolvido por meio de uma colaboração aberta com a IBM Research, o Oak Ridge National Laboratory e a NASA, incluindo a equipe de implementação interagências e conceitos avançados (IMPACT) da agência no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama.

Privthi-weather-clima pode capturar a dinâmica complexa da física atmosférica mesmo quando faltam informações, graças à flexibilidade da arquitetura do modelo. Este modelo fundamental para o tempo e o clima pode ser dimensionado para áreas globais e regionais sem comprometer a resolução.

“Este modelo faz parte de nossa estratégia geral para desenvolver uma família de modelos básicos de IA para apoiar os objetivos da missão científica da NASA”, disse Rahul Ramachandran, que lidera o IMPACT em Marshall. “Esses modelos aumentarão nossas capacidades de extrair insights de nossos vastos arquivos de observações da Terra”.

Privthi-weather-clima faz parte de uma família de modelos maior - a família Privthi - que inclui modelos treinados nos dados Harmonized LandSat e Sentinel-2 da NASA. O modelo mais recente serve como uma colaboração aberta, alinhada com os princípios de ciência aberta da NASA, para tornar todos os dados acessíveis e utilizáveis ​​por comunidades em todos os lugares. Ele será lançado ainda este ano no Hugging Face, uma plataforma de aprendizado de máquina e ciência de dados que ajuda os usuários a construir, implantar e treinar modelos de aprendizado de máquina.

"O desenvolvimento do modelo básico da NASA para tempo e clima é um passo importante para a democratização da missão científica e de observação da NASA", disse Tsendgar Lee, gerente do programa da Área de Foco Meteorológico de Pesquisa e Análise da NASA, Programa de Computação de Alta Tecnologia e Dados. para Operação e Avaliação. “Continuaremos desenvolvendo novas tecnologias para análise de cenários climáticos e tomada de decisões”.

Junto com a IMPACT e a IBM Research, o desenvolvimento do clima privado contou com contribuições significativas do Escritório do Diretor de Dados Científicos da NASA, do Escritório de Modelagem e Assimilação Global da NASA no Goddard Space Flight Center, do Laboratório Nacional de Oak Ridge, da Universidade do Alabama em Huntsville , Universidade Estadual do Colorado e Universidade de Stanford.

Mais informações: Saiba mais sobre os dados da Terra e modelos Privthi anteriores:www.earthdata.nasa.gov/news/im… hls-foundation-model
Fornecido pela NASA