- نموذج جديد للتنبؤات الجوية يتنبأ بحالة الطقس لمدة عشرة أيام بدقة 3.1 أميال.
- يعمل نظام Sugon 8000 بمعالجات ذكاء اصطناعي محلية الصنع عالية الأداء.
- يستطيع النظام توليد تنبؤ عالمي شامل لعشرة أيام في غضون ساعة واحدة.
- يُعدّ Sugon 8000 صالحاً للاستخدام مع طيف واسع من نماذج الذكاء الاصطناعي وتطبيقاتها.
أصبح بإمكان نموذج جديد كلياً للتنبؤات الجوية الآن توقّع حالة الطقس لعشرة أيام مقبلة بدقة تصل إلى 3.1 أميال (5 كيلومترات)، وهي دقة تتفوق على معظم أنظمة التنبؤ الجوي الرئيسية حول العالم حالياً. ووفقاً لإعلان مشترك بين هيئة الأرصاد الجوية الصينية وشركة Sugon للحوسبة ومقرها بكين، يعمل هذا النظام على Sugon 8000، وهو عنقود حوسبة ضخم مدعوم بالكامل بمعالجات ذكاء اصطناعي مطوّرة محلياً. وتتراوح دقة معظم أنظمة التنبؤ الجوي الرئيسية حول العالم بين 3.1 أميال و6.2 أميال (5 كيلومترات و10 كيلومترات) تقريباً.
في المقابل، تصل أعلى دقة للنموذج العالمي الرئيسي الذي تشغّله الهيئة الوطنية للأرصاد الجوية الأمريكية المعروف باسم Global Forecast System إلى نحو 8.1 أميال (13 كيلومتراً).
أداء النظام والقدرات الحاسوبية
وفقاً لما ذكرته Sugon، أجرى الفريق تجارب بدقة عالمية أعلى بلغت 1.9 ميل (3 كيلومترات)، وهي نتيجة تقترب أكثر من الهدف المحدد في خطة الخمسية الأخيرة للأرصاد الجوية، الذي يتمثل في تحقيق تنبؤات على المستوى الوطني بدقة 0.6 ميل (1 كيلومتر) بحلول عام 2030، والوصول إلى دقة 328 قدماً (100 متر) في المناطق الحيوية. تعمل نماذج الأرصاد الجوية العددية من خلال تقسيم الغلاف الجوي إلى شبكة ثلاثية الأبعاد، ثم حساب تغيرات الرياح ودرجة الحرارة والضغط الجوي والرطوبة داخلها.
تتيح الوحدات الشبكية الأصغر عرضاً أكثر تفصيلاً للأنظمة الجوية، لكن تكلفتها الحاسوبية باهظة جداً؛ فعلى سبيل المثال، قد يؤدي تقليص المسافة بين نقاط الشبكة إلى النصف إلى زيادة القدرة الحاسوبية بمقدار ثمانية أضعاف.
يحمل نموذج التنبؤ هذا اسم Mesoscale Convective Vortex، وقد تمت معايرته خصيصاً للعمل على Sugon 8000. وقد دُشّن عنقود الحوسبة هذا في شهر يوليو، ويربط بين 100,000 وحدة حوسبة قوية قادرة على إجراء العمليات الحسابية بالتوازي. ووفقاً للشركة، يتميز Sugon 8000 بقدرته على معالجة أنواع مختلفة جوهرياً من العمليات الحسابية على النظام ذاته؛ إذ صُمّمت الحواسيب الفائقة التقليدية لإجراء حسابات عالية الدقة تتطلبها المحاكاة العلمية، في حين تميل أنظمة الذكاء الاصطناعي عادةً إلى المقايضة بين سرعة معالجة البيانات الضخمة ودقتها.
صُمّم Sugon 8000 لتلبية هذين المتطلبين معاً، اعتماداً بالكامل على معالجات وتقنيات تخزين وشبكات مطوّرة محلياً.
تطبيقات واسعة ومزايا تقنية
في اختبارات أُجريت مؤخراً، أنتج النظام تنبؤاً عالمياً كاملاً لعشرة أيام في غضون ساعة واحدة تقريباً. ورغم أن زمن التنفيذ هذا لا يُعدّ سريعاً استثنائياً بحد ذاته، إذ أنجز النظام الأمريكي العالمي للتنبؤات تنبؤاً مماثلاً لعشرة أيام في نحو 45 دقيقة خلال فترة الاختبار، إلا أن Sugon تؤكد أن زمن التنفيذ لديها البالغ ساعة واحدة يفي بمتطلبات التنبؤات الجوية الروتينية. ويتيح هذا المعدّل من السرعة للمتنبئين مزيداً من الوقت لتقييم تطوّر الأعاصير والعواصف الممطرة الشديدة وغيرها من الظواهر الجوية المتطرفة الوشيكة. ويُستخدم Sugon 8000 أيضاً في عمليات محاكاة واسعة النطاق خارج نطاق التنبؤات الجوية، تشمل أبحاث البروتينات والديناميكيات الجزيئية ونمذجة الاضطرابات.
وتقول الشركة إن النظام أصبح صالحاً للاستخدام مع نحو 200 تطبيق وأكثر من 500 نموذج من نماذج الذكاء الاصطناعي الرئيسية، بما يغطي أكثر من 30 مجالاً بحثياً وصناعياً.
البند المواصفات الدقة 3.1 أميال (5 كيلومترات) عنقود الحوسبة Sugon 8000 وحدات الحوسبة 100,000
أثر نموذج التنبؤ الجديد على الأرصاد الجوية
يمثّل إطلاق نظام التنبؤ الجوي الجديد تقدماً ملحوظاً في تقنيات الأرصاد الجوية. فإجراء تنبؤات لعشرة أيام بدقة 3.1 أميال يُظهر تفوّقه من حيث الدقة، لا سيما في التعامل مع الظواهر الجوية المتطرفة، إذ يوفّر للمتنبئين معلومات أكثر دقة. ولا تقتصر قدرات Sugon 8000 الحاسوبية العالية الأداء على معالجة البيانات الجوية فحسب، بل تمتد أيضاً إلى تطبيقات علمية أخرى، مما يعكس تعدد استخداماته. كما يعكس تطوير هذه التقنية استمرار التقدم الذي تحرزه الصين في مجالي الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا الحوسبة، بما يحمله من آثار بعيدة المدى على التنبؤات الجوية والتطبيقات ذات الصلة في المستقبل.