Главное

• HiRO-ACEv2 создает глобальные данные об осадках, ветре и давлении с детализацией 3 км.

• HiROv2 воспроизводит статистику редких явлений с расхождением в пределах 3% при заданных условиях проверки.

• Создание глобальных данных стоит примерно в 300 раз дешевле запуска X-SHiELD.

Как система моделирует редкие явления

HiRO-ACEv2 состоит из двух моделей. ACE рассчитывает климат с детализацией 100 км, а HiROv2 повышает детализацию до 3 км.

HiROv2 одновременно рассчитывает несколько показателей, включая осадки, ветер и давление.

Авторы изменили обучение модели, чтобы она точнее воспроизводила предельные значения. «Главной целью HiRO-ACEv2 было качественное моделирование экстремальных событий», говорится в публикации команды Ai2.

При работе с данными X-SHiELD уменьшенной детализации HiROv2 воспроизводит подробную статистику с расхождением в пределах 3%. Это относится даже к событиям, которые встречаются один раз на миллион точек данных.

Модель также оценивает общую энергию тропических циклонов. Проверка включала штормы, которых не было в данных для обучения.

Ветер и давление около глаза урагана остаются несколько более несимметричными, чем в X-SHiELD. Модель также воспроизводит сильные ветры, спускающиеся по горным склонам.

Расчеты за один год и десять лет

Обновленная ACE рассчитала климат за 10 лет. Ураганы, средние климатические картины и распределение дождя, ветра и давления согласовались с X-SHiELD.

После объединения ACE и HiROv2 разработчики создали полный год глобальных данных с детализацией 3 км. Статистические характеристики этого набора оказались близки к X-SHiELD.

В расчете за 10 лет энергия ураганов HiRO-ACEv2 была сопоставима с результатом X-SHiELD за тот же период. Снимки расчетов показали и другие экстремальные явления, похожие на результаты этой атмосферной модели.

Создание глобальных данных обходится примерно в 300 раз дешевле запуска X-SHiELD. Для отдельного региона стоимость может быть более чем в 100 раз ниже в зависимости от площади территории.

«HiRO-ACEv2 дает исследователям гибкий и недорогой способ создавать разные версии подробных данных», заявила команда Ai2. Расчеты могут охватывать дождь, ветер и давление за 10 лет или более.

Ранее HiRO-ACE объединяла ACE с детализацией 100 км и первую версию HiRO. Она повышала детализацию до 3 км, но работала только с осадками.

Ограничения и следующие обновления

HiRO обучали на результатах X-SHiELD. Поэтому система работает только с версией ACE, настроенной под эту атмосферную модель.

Система пока не создает подробные данные для других вариантов климата. К ним относятся более теплое будущее и исторические данные ERA5.

Разработчики планируют использовать новые наборы X-SHiELD. Один из них опишет мир с температурой на 4°C выше. Также система сможет рассчитывать температуру около поверхности, снег и лед.

Команда работает над упрощенной версией HiROv2. Она может ускорить расчеты более чем в десять раз.

Для просмотра результатов создана веб-демонстрация с заранее рассчитанными осадками, ветром и давлением на уровне моря. Модели доступны для загрузки вместе с инструкциями по запуску.

Подробности: Hugging Face (входит в реестр иноагентов Минюста РФ)