精度首超傳統數值！華為雲盤古氣象大模型研究成果在《自然》發表

近日，國際頂級學術期刊《自然》(Nature)雜誌正刊發表了華為雲盤古大模型研發團隊研究成果——《三維神經網絡用於精準中期全球天氣預報》（《Accurate medium-range global weather forecasting with 3D neural networks》）。數據顯示，這是近年來中國科技公司首篇作為唯一署名單位發表的《自然》正刊論文。華為雲盤古氣象大模型是首個精度超過傳統數值預報方法的AI模型，速度相比傳統數值預報提速10000倍以上。

據了解，目前，盤古氣象大模型能夠提供全球氣象秒級預報，其氣象預測結果包括位勢、濕度、風速、溫度、海平面氣壓等，可以直接應用於多個氣象研究細分場景。

華為雲盤古大模型研發團隊發現，AI氣象預報模型的精度不足主要有兩個原因：第一，原有的AI氣象預報模型都是基於2D神經網絡，無法很好地處理不均勻的3D氣象數據；第二，AI方法缺少數學物理機理約束，因此在迭代的過程中會不斷積累迭代誤差。為此，團隊提出了適應地球坐標系統的三維神經網絡（3D Earth-Specific Transformer）來處理複雜的不均勻3D氣象數據，並且使用層次化時域聚合策略來減少預報迭代次數，從而減少迭代誤差。

今年5月，颱風「瑪娃」走向受到廣泛關注。中央氣象局表示，華為雲盤古大模型在「瑪娃」的路徑預報中，提前五天預報出其將在台灣島東部海域轉向路徑。在剛剛結束的第19屆世界氣象大會上，歐洲氣象局也指出，華為雲盤古氣象大模型在精度上有不可否認的能力，純數據驅動的AI天氣預報模型，展現出了可與歐洲中期天氣預報中心業務數值模式媲美的預報實力。