IBM e NASA Lançam IA de Código Aberto

IBM e NASA lançam IA de código aberto,  modelo de inteligência artificial de código aberto para aplicações climáticas na plataforma Hugging Face.

Novo modelo de IA fundacional oferece insights que vão além das previsões para que cientistas, desenvolvedores e empresas possam melhor entender e analisar dados climáticos e meteorológicos

A IBM (NYSE: IBM ) anunciou hoje um novo modelo de base de IA para uma variedade de casos de uso de clima e tempo, disponível em código aberto para as comunidades científica, de desenvolvedores e empresas. Desenvolvido pela IBM e pela NASA, com contribuições do Oak Ridge National Laboratory, o modelo oferece uma maneira flexível e escalável de abordar uma variedade de desafios climáticos de curto prazo, bem como realizar projeções climáticas de longo prazo.

Devido ao sistema de design e treinamento exclusivo, o modelo fundacional meteorológico e climático podem abordar muito mais usos do que os modelos meteorológicos de IA existentes, como descrito em um Artigo recentemente publicado em arXiv, “Prithvi WxC: Modelo fundacional meteorológico e climático”. As aplicações potenciais incluem a criação de previsões específicas baseadas em observações locais, detecção e previsão de padrões climatizados severos, melhoria na resolução espacial das simulações climáticas globais e melhoraria na forma como os processos físicos são representados em modelos numéricos de tempo e clima. Em um experimento citado no artigo acima, o modelo fundacional reconstruiu com precisão as temperaturas da superfície global a partir de uma amostra aleatória de apenas 5% dos dados originais, sugerindo uma aplicação mais ampla a problemas de assimilação de dados.

Este modelo foi pré-treinado por 40 anos com base nos dados de observação da Terra da Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2) da NASA. Como um modelo de base, ele tem uma arquitetura única que permite que seja ajustado para escalas globais, regionais e locais. Essa flexibilidade o torna adequado para uma variedade de estudos meteorológicos.

Este modelo fundacional está disponível para download na plataforma de colaboração Hugging Face, com duas versões otimizadas que abordam aplicações científicas e específicas do setor:

• Redução de escala de dados climáticos e meteorológicos: uma prática meteorológica comum é a redução de escala — inferir saídas de alta resolução a partir de variáveis  de baixa resolução. Entradas de dados típicas incluem temperatura, precipitação e ventos de superfície, todos os quais podem ter resoluções variadas. O modelo pode representar dados climáticos e meteorológicos em resolução de até 12 vezes, gerando previsões localizadas e projeções climáticas. O modelo de redução de escala ajustado está disponível na página do IBM Granite no Hugging Face.
• Parametrização de ondas gravitacionais: as ondas gravitacionais são onipresentes em toda a atmosfera e podem afetar muitos processos atmosféricos relacionados ao clima e ao tempo, como a formação de nuvens e a turbulência de aeronaves. Tradicionalmente, os modelos climáticos numéricos existentes não capturaram suficientemente as ondas gravitacionais – o que leva a incertezas em termos de como exatamente as ondas gravitacionais podem afetar os processos climáticos. Este modelo de fundação de clima e tempo pode ajudar os cientistas a estimar melhor a geração de ondas gravitacionais, para melhorar a precisão dos modelos climáticos e meteorológicos numéricos e restringir a incerteza ao simular eventos climáticos e meteorológicos futuros. Este modelo de parametrização de ondas gravitacionais está sendo lançado como parte da família de modelos NASA-IBM Prithvi no Hugging Face.

“Conduzir as ciências da Terra da NASA para o benefício da humanidade significa oferecer ciência prática de maneiras que são úteis para pessoas, organizações e comunidades.  As mudanças rápidas que estamos testemunhando em nosso planeta demandam essa estratégia para enfrentar a urgência do momento, ” disse Karen St. Germain, diretora da Divisão de Ciência da Terra na Diretoria de Missão Científica da NASA.  “O modelo de fundação da NASA nos ajudará a produzir uma ferramenta que as pessoas possam usar: projeções climáticas, sazonais e meteorológicas para ajudar a fundamentar decisões sobre como preparar, responder e mitigar.”

“Neste espaço, surgiram grandes modelos de IA que se concentram em um conjunto de dados fixos e um único caso de uso, principalmente previsões. Projetamos nosso modelo de fundação de clima e tempo para ir além dessas limitações, para que ele possa ser ajustado a uma variedade de entradas e usos”, explica Juan Bernabe-Moreno, diretor de Pesquisa da IBM na Europa (Reino Unido e Irlanda) e Líder de Descoberta Acelerada da IBM para Clima e Sustentabilidade. “Por exemplo, o modelo pode ser executado tanto para a Terra inteira como para um contexto local.  Com tanta flexibilidade no lado da tecnologia, este modelo é bem adequado para nos ajudar a entender fenômenos meteorológicos como furacões ou rios atmosféricos, raciocinar sobre riscos climáticos potenciais futuros aumentando a resolução dos modelos climáticos e, finalmente, informar nossa compreensão de eventos climáticos severos iminentes.”

“Como uma instituição de pesquisa e instalação de computação de primeira linha, estamos focados em dar suporte a equipes para fazer descobertas de pesquisa em muitas áreas da ciência”, disse Arjun Shankar, diretor do National Center for Computational Sciences no Oak Ridge National Laboratory. “Nossa colaboração com a IBM e a NASA para dar suporte à criação do modelo de fundação de clima e tempo Prithvi foi uma parte fundamental de nossa meta de trazer computação e dados avançados para problemas de importância nacional, neste caso, para aplicações de clima e tempo, que precisam de ciência computacional contínua e melhorias de habilidade de modelo para serem impactantes.”

Este modelo de clima e tempo faz parte de uma colaboração maior entre IBM Research e a NASA para usar  IA para explorar o planeta e se junta à família Prithvi de modelos de fundação de IA. No ano passado, a IBM e a NASA tornaram o modelo de fundação de IA geoespacial Prithvi o maior modelo de IA geoespacial de código aberto disponível no Hugging Face. Este modelo de fundação geoespacial tem sido usado por governos, empresas e instituições públicas para examinar mudanças em padrões de desastres, biodiversidade, uso da terra e outros processos geofísicos. O modelo de fundação e o modelo de parametrização de ondas gravitacionais podem ser acessados  por meio da página NASA-IBM Hugging Face e o modelo de redução de escala pode ser acessado por meio da página IBM Granite Hugging Face.

Sobre a IBM

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Por Olheinfo, com Assessoria de Imprensa IBM

Imagem: peach_vecteezy