Dans une avancée significative pour la science du climat et la météorologie, IBM a annoncé aujourd’hui le lancement d’un nouveau modèle d’intelligence artificielle (IA) conçu pour aborder une large gamme d’applications liées au climat et à la météorologie. Ce modèle révolutionnaire, développé en collaboration avec la NASA et avec des contributions du Laboratoire National Oak Ridge, sera disponible en open source pour les communautés scientifique, des développeurs et des entreprises, marquant un jalon dans la démocratisation d’outils avancés pour l’étude et la prédiction du climat.
Un modèle polyvalent et évolutif
Le nouveau modèle d’IA se distingue par son design unique et son régime d’entraînement, ce qui lui permet de s’attaquer à une gamme plus vaste d’applications que les modèles d’IA météorologiques existants. Selon un article publié récemment sur arXiv, intitulé « Prithvi WxC : Foundation Model for Weather and Climate », les applications possibles incluent :
- Création de prévisions spécifiques basées sur des observations locales
- Détection et prédiction des modèles climatiques sévères
- Amélioration de la résolution spatiale des simulations climatiques globales
- Affinement de la représentation des processus physiques dans les modèles numériques de climat et de météorologie
Un aspect particulièrement remarquable du modèle est sa capacité à reconstruire avec précision les températures de surface globales à partir d’un échantillon aléatoire de seulement cinq pour cent des données originales. Cette caractéristique suggère une application plus large à des problèmes dans l’assimilation des données, ce qui pourrait révolutionner la façon dont les données climatiques et météorologiques sont traitées et analysées.
Caractéristiques techniques et disponibilité
Le modèle a été pré-entraîné en utilisant 40 années de données d’observation terrestre de Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2 (MERRA-2) de la NASA. Son architecture unique lui permet d’être ajusté à des échelles globales, régionales et locales, le rendant adapté à une large gamme d’études météorologiques.
Le modèle de base, ainsi que deux versions ajustées pour des applications spécifiques, sont disponibles pour téléchargement sur Hugging Face. Les versions ajustées sont :
- Réduction d’échelle des données climatiques et météorologiques : Cette version permet la représentation des données climatiques et météorologiques avec une résolution jusqu’à 12 fois supérieure, générant des prévisions localisées et des projections climatiques plus précises.
- Paramétrisation des ondes de gravité : Cette version aide les scientifiques à estimer mieux la génération des ondes de gravité, améliorant la précision des modèles numériques de climat et de météorologie et réduisant l’incertitude lors de la simulation d’événements climatiques futurs.
Impact et collaborations
Karen St. Germain, directrice de la Division des Sciences de la Terre de la Direction des Missions Scientifiques de la NASA, a souligné l’importance de ce développement : « Les changements rapides auxquels nous assistons sur notre planète exigent cette stratégie pour répondre à l’urgence du moment. Le modèle de base de la NASA nous aidera à produire un outil que les gens peuvent utiliser : des prévisions météorologiques, saisonnières et climatiques pour aider à informer les décisions sur la manière de se préparer, de répondre et d’atténuer ».
Pour sa part, Juan Bernabe-Moreno, directeur d’IBM Research Europe et leader de l’accélération de la découverte pour le climat et la durabilité chez IBM, a souligné la flexibilité du modèle : « Nous avons conçu notre modèle de base de climat et de météorologie pour aller au-delà de telles limitations, de sorte qu’il puisse être ajusté à une variété d’entrées et d’utilisations. Par exemple, le modèle peut être exécuté tant à l’échelle de la Terre entière que dans un contexte local ».
IBM a déjà collaboré avec Environnement et Changement Climatique Canada (ECCC) pour tester la flexibilité du modèle avec des cas d’utilisation supplémentaires de prévision météorologique. L’ECCC explore les prévisions de précipitations à très court terme en utilisant une technique appelée « nowcasting » qui ingère des données radar en temps réel. L’équipe teste également l’approche de réduction d’échelle des prévisions de modèles globaux de 15 km à une résolution d’échelle kilométrique.
Partie d’une collaboration plus large
Ce modèle de climat et de météorologie fait partie d’une collaboration plus large entre IBM Research et la NASA pour utiliser la technologie d’IA dans l’exploration de notre planète, et rejoint la famille de modèles d’IA Prithvi. L’année dernière, IBM et la NASA ont rendu le modèle d’IA géospatial Prithvi le modèle d’IA géospatial en open source le plus grand disponible sur Hugging Face. Depuis lors, ce modèle géospatial a été utilisé par des gouvernements, des entreprises et des institutions publiques pour examiner les changements dans les modèles de catastrophes, de biodiversité, d’utilisation des terres et d’autres processus géophysiques.
Accès et disponibilité
Le modèle de base et le modèle de paramétrisation des ondes de gravité sont accessibles via la page Hugging Face de NASA-IBM, tandis que le modèle de réduction d’échelle est disponible via la page Hugging Face d’IBM Granite.
Avec ce lancement, IBM et la NASA mettent à disposition de la communauté mondiale un outil puissant qui a le potentiel de transformer notre compréhension et notre prédiction du climat et du temps, ouvrant de nouvelles possibilités pour la recherche scientifique et les applications pratiques dans divers domaines.
source : Noticias Inteligencia Artificial
