Nature nufuzli ilmiy jurnali HUAWEI CLOUD tadqiqotchilarining Pangu Weather AI modeli haqidagi maqolasini chop etdi.

[Shenchjen, Xitoy, 2023-yil 6-iyul] HUAWEI CLOUD kompaniyasi dunyoning yetakchi ilmiy jurnallaridan biri bo‘lgan Nature jurnalida sun’iy intellekt yordamida ishlaydigan Pangu-Weather ob-havo bashoratining revolyutsion modeli haqidagi maqola chop etilganini e’lon qildi.

Nature Index ma'lumotlariga ko'ra, ushbu nashr birinchi marta Xitoy texnologiya kompaniyasining xodimlari jurnaldagi maqolaga hissa qo'shgan yagona ekanini qayd etdi. 2023-yil 5-iyulda nufuzli jurnalda 43 yillik maʼlumotlarni chuqur oʻrganish orqali sunʼiy intellektga asoslangan global ob-havoni bashorat qilishning aniq va ishonchli tizimini ishlab chiqishni tavsiflovchi maqola paydo boʻldi.

Pangu-Weather - bu an'anaviy raqamli ob-havo prognozlash usullariga qaraganda yuqori aniqlikni ko'rsatadigan birinchi sun'iy intellektga asoslangan bashorat modeli. Model prognoz tezligini 10 000 barobar oshirish imkonini beradi, bu esa global ob-havoni bashorat qilish vaqtini bir necha soniyagacha qisqartiradi. "3D neyron tarmoqlari yordamida o'rta muddatli global ob-havoni aniq bashorat qilish" maqolasi ushbu imkoniyatlarning mustaqil tasdig'ini beradi.

Pangu-Weather modeli sun'iy intellekt ob-havo bashoratining aniqligi an'anaviy raqamli bashoratlardan pastligi haqidagi oldingi taxminlarni rad etadi. HUAWEI CLOUD jamoasi tomonidan ishlab chiqilgan model an'anaviy raqamli bashorat usullariga qaraganda yuqori aniqlikka ega bo'lgan ilk sun'iy intellektga asoslangan bashorat modelidir.

So'nggi 30 yil ichida hisoblash quvvatining jadal rivojlanishi tufayli ob-havoni raqamli bashorat qilishning aniqligi sezilarli darajada yaxshilandi, bu esa favqulodda ogohlantirishlar va iqlim o'zgarishini bashorat qilish imkonini beradi. Biroq, bu usul hali ham nisbatan uzoq vaqt talab etadi. Bashorat tezligini oshirish uchun tadqiqotchilar chuqur o'rganish usullaridan foydalanishni o'rganmoqdalar. Biroq, o'rta va uzoq muddatli bashoratlarlar uchun sun'iy intellektga asoslangan prognozlarning aniqligi hali ham raqamli bashoratlardan past. Aksariyat hollarda sun’iy intellekt to’fonlar kabi ekstremal va g'ayrioddiy ob-havo hodisalarini bashorat qila olmaydi.

Har yili dunyoda 80 ga yaqin to’fon hodisalari sodir bo'ladi. Xitoy Favqulodda vaziyatlar vazirligi ma’lumotlariga ko‘ra, 2022-yilda Xitoyning o‘zida to’fonlardan ko‘rilgan to‘g‘ridan-to‘g‘ri iqtisodiy zarar 5,42 milliard yuanni tashkil qilgan. Ogohlantirishlar qanchalik tez berilsa, shunga mos ravishda tayyorgarlik ko'rish shunchalik oson va samaraliroq bo'ladi.

Sun'iy intellektga asoslangan ob-havoni bashorat qilish modellari tezligi tufayli jozibador bo'lib chiqdi, ammo ular ikkita sababga ko'ra aniqlikka ega emas. Birinchidan, mavjud sun'iy intellekt ob-havo bashorati modellari 2D neyron tarmoqlariga asoslangan bo'lib, ular turli xil 3D ob-havo ma'lumotlarini samarali boshqarishga qodir emas. Ikkinchidan, o'rta muddatli bashoratlashda, model juda tez ishga tushirilganda, bashoratdaxatolar yuzaga kelishi mumkin.

Pangu-Weather bu muammolarni qanday hal qiladi

Ilmiy sinovlarda Pangu-Weather modeli 1 soatdan 7 kungacha bo'lgan bashoratlar uchun an'anaviy raqamli usullarga qaraganda yuqori aniqlikni namoyish etdi, bashorat qilish tezligi 10 000 martaga oshdi. Model dengiz sathida namlik, shamol tezligi, harorat va bosim kabi meteorologik xususiyatlarni bir necha soniya ichida yuqori aniqlik bilan bashorat qilish imkonini beradi.

Model bir xil bo’lmagan murakkab 3D meteorologik ma'lumotlarni qayta ishlash uchun 3D Earth-specific Transformer (3DEST) arxitekturasidan foydalanadi. Ierarxik vaqtni yig'ish strategiyasidan foydalanib, model turli bashorat oraliqlari uchun o'qitildi: 1, 3, 6 va 24 soat. Bu ma'lum bir davrda meteorologik vaziyatni bashorat qilish uchun takrorlash sonini minimallashtirish va noto'g'ri bashoratlarlar sonini kamaytirish imkonini berdi.

Modelni ma'lum vaqt oralig'iga o'rgatish uchun 1979-2021-yillar uchun meteorologik ma'lumotlarning soatlik namunalarida 100 davr (sikl) o'tkazildi. Olingan sub-modellarning har biri 192ta V100 grafik kartalarida 16 kunlik o’rganishni talab qildi. Pangu-Weather modeli kunlik global ob-havo prognozlarini V100 grafik kartasida 1,4 soniya ichida amalga oshirishi mumkin, bu an'anaviy raqamli bashoratdan 10 000 marta tezroq.

HUAWEI CLOUD AI jamoasi ob-havo bashoratiga e'tibor qaratishga qaror qilgani sabablarini tushuntirar ekan, HUAWEI CLOUD AI sohasi bosh olimi, IEEE a'zosi va Xalqaro Yevrosiyo Fanlar Akademiyasi akademigi doktor Tian Szi shunday tushuntirdi: “Ob-havo bashorati- ilmiy hisoblash sohasidagi eng muhim ssenariylardan biri, chunki meteorologik bashorat juda murakkab tizim bo'lib, matematik va fizik bilimlarning barcha jihatlarini qamrab olish qiyin. Shu bois tadqiqotimiz Nature jurnali tomonidan e’tirof etilganidan juda mamnunmiz”. Sun’iy intellekt modellari atmosfera evolyutsiyasining statistik qonuniyatlarini massiv ma’lumotlarga asoslanib chiqarish imkonini beradi. Hozirda Pangu-Weather asosan bashorat qilish tizimi bilan shug’ullanadi, uning asosiy qobiliyati bu atmosfera holatlarining evolyutsiyasini bashorat qilishdir. Bizning yakuniy maqsadimiz - mavjud bashorat qilish tizimlarini yaxshilash uchun sun'iy intellekt texnologiyalaridan foydalangan holda keyingi avlod ob-havo bashorati tizimini yaratishdir".

HUAWEI CLOUD tadqiqotining dolzarbligi va sifatini sharhlar ekan, Nature ilmiy tadqiqotchilari Pangu-Weather modeli nafaqat yuklab olish va ishga tushirishda oson, balki shaxsiy kompyuterda ham foydalanish mumkinligini taʼkidladilar. “Bu shuni anglatadiki, meteorologik hamjamiyatdagi har bir kishi endi o'zi xohlagancha modellarni ishga tushirishi va sinab ko'rishi mumkin. Bu hamjamiyat uchun modelning hodisalarni qanchalik  aniq bashorat qilishini o'rganish uchun ajoyib imkoniyatdir. Bu sohadagi taraqqiyotni osonlashtiradi." Boshqa sharhlovchining ta'kidlashicha, "natijalarning o'zi avvalgi natijalarga nisbatan sezilarli yaxshilanganidir. Bu ish, menimcha, odamlarni kelajakda bashorat qilish modellari qanday bo'lishi mumkinligini qayta ko'rib chiqishga majbur qiladi."

2023-yil may oyida “Mawar” to‘foni yilning eng kuchli tropik sikloni sifatida dunyo e’tiborini tortdi. Xitoy Meteorologiya boshqarmasi ma'lumotlariga ko'ra, Pangu-Weather Tayvan orollarining sharqiy suvlarida yo'nalishini o'zgartirishdan besh kun oldin "Mawar" to'foni traektoriyasini aniq bashorat qilgan.

Bundan tashqari, sun'iy intellektning ob-havo bashoratining yetakchi modellarini doimiy ravishda takomillashtirish uchun barqaror bulutli texnologiyalar, ish joylari va tegishli operatsion va boshqaruv tizimlari zarur.