AI能管天气?世界模型的一个超级实验

科技   2024-04-02 15:30   中国台湾  
作者:南山南
编辑:苏子瞻
来源:科技最前线 (kejizqx)
    
自ChatGPT引领的生成式AI浪潮爆发以来,AI带给我们的惊喜就未曾停止。
 

从Stable Diffusion与Midjourney火爆全网、到GPT-4震撼发布、再到Sora颠覆行业。AI已实现从文字到图片再到视频的多模态进化。

 

但AI的能力远不止如此。随着技术的发展,AI的能力边界,仍然在被不断拓宽。

 

4月1日,蚂蚁集团开了一个愚人节玩笑,号称其正在研发一套以AI技术为基座的可协调气候的智能装置系统——「龙王」人工气象协调系统。

 

基于「龙王」人工气象协调系统,人们不仅可以使用AI来预测天气,更能使用AI来改变天气。实现真正的呼风唤雨、驱雷策电。

 

一起来感受下「龙王」的强大吧。

 


01

不仅预测天气,更能精准主动改变天气

 

在这个愚人节玩笑中,「龙王」实则是一个具备着惊人AI能力的科技奇迹,它是由多个分布在海底、地表、低空及大气层的传感器网络、工作单元和探空气球构成的巨大协同工作网络矩阵。

 

这个系统犹如一张巨网横跨天际,包裹全球,以实时数据交换的方式与地面控制中心连接,完成着对天气的精准监测。

 


事实上,在气象学界,像「龙王」这样利用人工智能等技术精准预测天气已经十分成熟,比如谷歌的“先进天气预报AI”MetNet-3、华为的区域天气预报AI模型“智霁”等,都为提高天气预报的准确性和精度做出了重要贡献。

 

然而,在人工干预自然气象上,目前仍然只能做到一些局部、有限的干预,如人工降雨、改变风向等。

 

但随着全球气候变暖的加剧,极端天气频繁发生已经成为了现实。

 

蒙古国遭受近50年不遇雪灾、澳洲西部遭遇极端高温、大西洋强风让航班“狂飙”、美国遭遇“速冻”寒潮、中国华北地区经历历史罕见极端暴雨……

 

这些事件的发生无不在提醒着人们,面对日益变化的气候,我们需要更加先进、更加有效的手段来应对。

 

在这一背景下,除了预测,「龙王」更是一种能够实现天气人工干预的技术解决方案。

 

它具备着超越传统预报的能力,可以协调自然气象,包括但不限于操纵云层形成、改变风向流动等。


通过「龙王」,人们可以实时监测大气中各层各处的温度、湿度和压力,构建数字孪生网格,并且运用大规模人工智能算法求解流体力学偏微分方程,计算出应该在何处施加物质或能量的微小扰动,从而对降水、云层、霜冻或大雾等天气进行精准协调操控。

 

「龙王」的畅想为我们提供一种全新的技术脑洞,让我们有可能更加积极主动地应对气候变化带来的挑战,实现对天气的精准控制和调节。

 

虽然「龙王」其实只是蚂蚁集团今年的愚人节视频和大家开的玩笑,但这一脑洞概念凝聚了多方技术的交汇,在其中已然暗藏了众多已照进现实的能力。

 

02

世界模型在气象领域的超级实验

 

随着人工智能世界模型的不断发展和超级计算机的崛起,我们正处于一个能够重新定义我们对天气理解和干预方式的时代。

 

要想干预天气,首先必须要理解天气。天气系统是一个超大规模的复杂混沌系统,需要强大的AI来理解它。世界模型就是最好的解法。

 


世界模型的目标是构建一个能够准确理解和模拟现实世界的系统,以实现更自然、智能的人机交互。简单来说就是让机器像人一样准确地理解和模拟现实世界。

 

这意味着机器不仅能描述和分类事物,还能理解事物之间的关系、规律、原因和结果,并做出推理和决策。

 

一个理想的理想的模型不仅能模拟真实世界,还能模拟物理规律,包括物体的运动、碰撞和互动等。而「龙王」就是这样一个超级世界模型,让万物甚至物理规律皆可建模已提上日程。

 


「龙王」的工作原理即通过建立基于雨计算的中枢算力系统,结合遥感和地理信息系统(GIS),能够实时掌握全球气候信息,进行自动化决策引擎能力,最终实现气候变化预测和微观小气候的干预调整。这一思路为庞大的气象系统建模提供了新的途径。

 

而超级计算机的发展则为世界模型的实现提供了可能性。

 

世界模型需要深入的物理建模和超级计算能力支持。随着算力的飞速发展,超级计算已经成为现实,为大规模计算驱动的智能时代奠定了基础。

 

上周,OpenAI和微软宣布了一项投资,共计1000亿美元,旨在联手打造一台超级计算机。此前,马斯克也宣布了他们的dojo超级计算项目。

 

而在国内,国家并行计算机工程技术研究中心成功研制出了神威·太湖之光超级计算机,其峰值性能达到了12.5亿亿次每秒。

 


这一系列行动的涌现,预示着我们正在步入一个由超大规模计算驱动的全新智能时代。在超级计算的支持下,调用世界模型的前景正在日益清晰。

 

然而,超级计算也带来了超级成本的问题。此前火遍全网的“AI的尽头是能源”这句话正是揭露了这一问题,因此必须解决成本控制的挑战。

 

结合天穹密态算法和蚂蚁自研的绿色计算模型,恰巧使得「龙王」能够更加高效低耗地进行数据处理和模拟,从优化基础软件设施层面提高计算效率,降低计算成本和能耗。目前,蚂蚁集团已经成功将算力效率在三年内提升了三倍。

 

外,计算机在气象学中的应用已经被证明是可行的,正在实现前所未有的突破,并出现了新的研究方法—数值模式研究随着遥感大模型技术的发展,对气象的模拟和预测变得更加清晰。

 


基于「龙王」的设想,未来的研究将以整个大气层为对象,结合流体动力学和湍流模拟技术,以计算和预测龙王的动力系统如何影响和扰动大气环流,从而引导水汽的流动和传输,为需要的区域补充水分子。

 

目前国内科学界已在这一方向上展开探索。中国工程院院士王光谦牵头的“天河工程”,就是其中之一。一旦天河工程实施成功,西部地区的降水量将增加40亿立方米,相当于每年多出300个西湖的水量。这将对柴达木盆地、祁连山等地区产生深远影响。

 

在「龙王」产品中,蚂蚁集团也提到了他们正在研发的20亿参数遥感基础模型,这为气象的精准捕捉和预测提供了新的可能性。

 

03

所有不可思议都将化作寻常


其实这已经不是蚂蚁集团第一次“一本正经”的开玩笑了。此前,蚂蚁陆续开过的六七个愚人节玩笑,基本都已成为现实。

 

2012年,他们提出了“视网膜支付”,以生物识别技术为基础,用户只需刷眼睛就能完成付款。

 

2014年,他们幽默地构想了“空付”,一个关于人机交互方式改变的畅想。支付码可以是你的脸、纹身,甚至可以是你的宠物。

 


这些当时看似遥远的概念如今已成为我们生活里再寻常不过的扫脸付、无人超市、无人值守停车场……

 

2018年,他们YY了一款名为“Block 7”的区块链喷漆,专治路怒司机和碰瓷党,如今,从汽车到智能仓储,区块链技术锚定物理世界的技术畅想已经在制造业和生产性服务业领域规模化商用落地……

 


从这些愚人节玩笑中,我们可以看到蚂蚁在过去十几年里,其技术探索与演进经历了两次迭代。第一次迭代围绕着支付展开。在这一阶段,蚂蚁致力于解决海量高并发数据场景下的支付安全和顺畅问题。

 

而第二次的焦点是围绕人工智能展开。大约两年前,蚂蚁和其国民级应用支付宝就开始全面拥抱AI,2024年的支付宝五福节活动,俨然就成了一个拉练AI规模化落地应用的练兵场。据统计,今年体验过五福节各种AI应用的用户数逼近6亿,这一数字足以说明了蚂蚁在研发和推动AI规模化落地的决心。

 

国内大厂愚人节的玩笑是时代科技发展的缩影。期待着这次脑洞再次成为现实,也期待着今天是技术畅想一小步,明天是国内AI前进的一大步。


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