AI для Земли: Как искусственный интеллект NASA и принципы открытой науки борются с изменением климата
В ответ на учащение экстремальных погодных явлений NASA не только проводит собственные исследования, но и предоставляет инструменты для работы сторонним учёным. Ключевым инструментом для этого стали усилия агентства в области искусственного интеллекта (ИИ).
В 2023 году NASA совместно с IBM Research создало геопространственную базовую модель ИИ, обученную на огромных массивах общедоступных данных Harmonized Landsat and Sentinel-2 (HLS). Модель служит основой для разработки разнообразных приложений, направленных на решение экологических задач. В соответствии с принципами открытой науки, модель находится в свободном доступе. На сегодняшний день её уже донастраивали для конкретных целей: обнаружения следов пожаров, картирования зон наводнений и классификации сельскохозяйственных культур.
Создание такой модели требовало значительных вычислительных ресурсов, что сделало партнёрство необходимым. NASA предоставило данные и научную экспертизу, а IBM — вычислительные мощности и опыт в оптимизации алгоритмов ИИ. «Всё, что мы сделали с нашими базовыми моделями, было открыто для общественности: от предварительных обучающих данных и кода до весов модели и публикаций», — пояснил Манил Маски, руководитель направления data science в NASA's Office of the Chief Science Data Officer (OCSDO).
Основываясь на этом успехе, NASA и IBM Research совместно с Oak Ridge National Laboratory (ORNL), NVIDIA и рядом университетов работают над новой базовой моделью для исследований погоды и климата. Она будет обучена на обширном наборе реаналитических атмосферных данных MERRA-2 (Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version 2), охватывающих период с 1980 года по настоящее время. Эта модель также разрабатывается с открытым исходным кодом.
В перспективе такие специализированные базовые модели могут быть объединены в единую комплексную модель, создав «цифрового двойника» Земли для беспрецедентного анализа и прогнозирования климатических и экологических событий.