วารสารวิทยาศาสตร์เนเจอร์ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับแบบจำลองผานกู่ เวเธอร์ เอไอ ที่เขียนโดยนักวิจัยของหัวเว่ย คลาวด์
แบบจำลองอุตุนิยมวิทยาดังกล่าวมีประสิทธิภาพที่เหนือกว่า ทั้งในด้านความไวและความแม่นยำ เมื่อเทียบกับการพยากรณ์แบบเดิม
หัวเว่ย คลาวด์ (HUAWEI CLOUD) ประกาศว่า รายงานเกี่ยวกับแบบจำลองสุดล้ำของหัวเว่ย คลาวด์ อย่างผานกู่ เวเธอร์ เอไอ (Pangu Weather AI) ได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสารเนเจอร์ (Nature) ซึ่งเป็นหนึ่งในวารสารทางวิทยาศาสตร์ชั้นนำของโลก
ดัชนีเนเจอร์ (Nature Index) ระบุว่า การได้รับการตีพิมพ์ในครั้งนี้ถือเป็นครั้งแรกที่รายงานของกลุ่มพนักงานของบริษัทเทคโนโลยีของจีนล้วน ๆ ได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสารดังกล่าว รายงานฉบับนี้อธิบายวิธีการพัฒนาระบบพยากรณ์อากาศทั่วโลกด้วยเอไอที่แม่นยำ โดยอิงจากการเรียนรู้เชิงลึกจากข้อมูลที่สั่งสมมา 43 ปี ได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสารฉบับวันที่ 5 กรกฎาคม 2566
ผานกู่ เวเธอร์ เป็นแบบจำลองการพยากรณ์ด้วยเอไอแบบแรก ที่มีความแม่นยำสูงกว่าวิธีการพยากรณ์อากาศด้วยตัวเลขแบบเดิม โดยแบบจำลองนี้พยากรณ์ได้เร็วขึ้น 10,000 เท่า ลดเวลาการพยากรณ์อากาศทั่วโลกเหลือเพียงไม่กี่วินาที ทั้งนี้โดยบทความเรื่อง "การพยากรณ์อากาศระยะกลางอย่างแม่นยำทั่วโลก ด้วยโครงข่ายประสาท 3 มิติ" (Accurate medium-range global weather forecasting with 3D neural networks) ได้อ้างถึงประสิทธิภาพเหล่านี้ จากผลการตรวจสอบอิสระ
ผานกู่ เวเธอร์ ท้าทายสมมติฐานที่เคยมีมา ที่ว่าการพยากรณ์อากาศด้วยเอไอมีความแม่นยำน้อยกว่าการพยากรณ์ด้วยตัวเลขแบบเดิม โดยแบบจำลองที่พัฒนาโดยทีมหัวเว่ย คลาวด์ ถือเป็นแบบจำลองพยากรณ์ด้วยเอไอแบบแรก ที่มีความแม่นยำสูงกว่าวิธีการพยากรณ์ด้วยตัวเลข
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลังการประมวลผลในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา ทำให้ความแม่นยำของการพยากรณ์อากาศด้วยตัวเลขพัฒนาขึ้นอย่างมาก สามารถแจ้งเตือนภัยพิบัติและทำนายการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศได้ แต่วิธีการนี้ใช้เวลาค่อนข้างนาน ดังนั้นเพื่อปรับปรุงความไวในการพยากรณ์ นักวิจัยจึงพยายามหาวิธีใช้การเรียนรู้เชิงลึก แต่ความแม่นยำของการพยากรณ์ด้วยเอไอในการพยากรณ์ระยะกลางและระยะยาวยังสู้การพยากรณ์ด้วยตัวเลขไม่ได้ เพราะเอไอส่วนใหญ่ยังไม่สามารถคาดเดาสภาพอากาศที่รุนแรงและผิดปกติอย่างไต้ฝุ่นได้
ทุกปีทั่วโลกจะมีไต้ฝุ่นเกิดขึ้นประมาณ 80 ลูก และเฉพาะในจีน ในปี 2565 ความสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยตรงที่เกิดจากไต้ฝุ่น ก็สูงถึง 5.42 พันล้านหยวน ตามตัวเลขของกระทรวงการจัดการเหตุฉุกเฉินของจีน ดังนั้นถ้ายิ่งเตือนได้เร็วเท่าไหร่ การเตรียมการที่เหมาะสมก็จะยิ่งง่ายและดีขึ้นเท่านั้น
ความไวทำให้แบบจำลองพยากรณ์อากาศด้วยเอไอมีความน่าสนใจ แต่ก็ยังขาดความแม่นยำด้วยเหตุผลสองประการ หนึ่งก็คือแบบจำลองการพยากรณ์อากาศด้วยเอไอที่มีอยู่นั้นใช้โครงข่ายประสาท 2 มิติ จึงไม่สามารถประมวลผลข้อมูลอุตุนิยมวิทยา 3 มิติที่ไม่สม่ำเสมอได้ดีเท่าใดนัก สองก็คือการพยากรณ์อากาศระยะกลางอาจเผชิญข้อพยากรณ์สะสมผิดพลาด เมื่อเรียกใช้แบบจำลองหลายครั้งเกินไป
ผานกู่ เวเธอร์ จัดการกับความท้าทายเหล่านี้อย่างไร
ระหว่างการทดสอบทางวิทยาศาสตร์ แบบจำลองผานกู่ เวเธอร์ มีความแม่นยำกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการทำนายด้วยตัวเลขแบบเดิม ในการพยากรณ์ 1 ชั่วโมง ถึง 7 วันล่วงหน้า และพยากรณ์ได้ไวขึ้น 10,000 เท่า โดยแบบจำลองสามารถพยากรณ์คุณลักษณะทางอุตุนิยมวิทยาแบบละเอียดได้อย่างแม่นยำภายในไม่กี่วินาที ทั้งความชื้น ความเร็วลม อุณหภูมิ และความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเล
แบบจำลองดังกล่าวใช้สถาปัตยกรรมทรีดี เอิร์ธ สเปซิฟิก ทรานส์ฟอร์เมอร์ (3D Earth-Specific Transformer หรือ 3DEST) เพื่อประมวลผลข้อมูลอุตุนิยมวิทยา 3 มิติที่ไม่สม่ำเสมอและซับซ้อน แบบจำลองนี้ถูกจับทำแบบฝึกหัดให้พยากรณ์อากาศในช่วงเวลาที่ต่างกัน โดยใช้วิธีรวมข้อมูลเป็นระยะตามลำดับ ตามช่วง 1 ชั่วโมง, 3 ชั่วโมง, 6 ชั่วโมง และ 24 ชั่วโมง ส่งผลให้การวนซ้ำในการพยากรณ์สภาพอากาศ ณ เวลาใดเวลาหนึ่งเกิดขึ้นน้อยลง และลดความผิดพลาดของการพยากรณ์ได้
ในการให้แบบจำลองทำแบบฝึกหัดสำหรับช่วงเวลาที่เฉพาะเจาะจง นักวิจัยได้ออกแบบฝึกหัด 100 ช่วงเวลา (รอบ) โดยใช้ตัวอย่างข้อมูลสภาพอากาศรายชั่วโมง ตั้งแต่ปี 2522-2564 ซึ่งแต่ละแบบจำลองย่อยที่ออกมาต้องผ่านการทำแบบฝึกหัดอยู่ 16 วัน บนกราฟิกการ์ด V100 ถึง 192 ตัว แต่ตอนนี้แบบจำลองผานกู่ เวเธอร์ สามารถพยากรณ์อากาศ 24 ชั่วโมงทั่วโลกได้ภายในเวลาเพียง 1.4 วินาที บนกราฟิกการ์ด V100 แค่ตัวเดียว หรือพัฒนาขึ้นถึง 10,000 เท่า เมื่อเทียบกับการพยากรณ์ด้วยตัวเลขแบบเดิม
อ่านข่าวประชาสัมพันธ์เพิ่มเติมได้ที่ :
https://www.thaipr.net/it/3355775
