Gemeinsames Projekt von NASA und IBM für eine KI-basierte Prognose im Bereich Wetter und Klima
Mit vereinten Kräften arbeiten NASA und IBM daran, ein bahnbrechendes KI-Grundlagenmodell für Wetter- und Klimaprognosen zu schaffen. Die Kombination der Expertise beider Institutionen in den Bereichen Erdwissenschaften und Künstliche Intelligenz soll auf diesem Weg ein Ausgangspunkt für eine hochmoderne Technologie sein, die einen erheblichen Fortschritt im Vergleich zu aktuellen Modellen verspricht.
Bereits existierende KI-Modelle wie GraphCast und Fourcastnet haben bewiesen, dass sie in der Lage sind, Wettervorhersagen schneller zu generieren als herkömmliche meteorologische Modelle. Was diese Modelle jedoch einschränkt, ist ihre Darstellung als KI-Emulatoren und nicht als Grundlagenmodelle. Während Emulatoren Prognosen auf der Grundlage von Trainingsdaten formulieren können, fehlt ihnen die Fähigkeit, über diesen Zweck hinaus eingesetzt zu werden. Insbesondere sind sie nicht in der Lage, die physikalischen Gesetze, die das Wetter bestimmen, zu verarbeiten, wie IBM hervorhebt.
Verbesserungen und Ziele durch das neuartige KI-Grundlagenmodell
Das Ziel des von NASA und IBM entwickelten Modells ist es, gegenüber bestehenden Modellen eine verbesserte Zugänglichkeit, verkürzte Rechenzeiten und eine breitere Datenverarbeitung zu ermöglichen. Eine noch größere Priorität hat jedoch die Steigerung der Genauigkeit bei der Vorhersage verschiedener klimatischer Phänomene.
Von prognostischen Fähigkeiten für meteorologische Begebenheiten über die Ableitung hochauflösender Informationen aus niedrigauflösendem Datenmaterial bis hin zur Identifikation von Faktoren, die Bedingungen für alles von Flugturbulenzen bis zu Waldbränden begünstigen, sollen diverse Anwendungsbereiche abgedeckt werden. Dadurch verspricht das Modell eine erhebliche Steigerung der Effizienz und Genauigkeit bei der Analyse und Vorhersage von Wetter- und Klimaphänomenen.
Vorangegangenes Projekt von NASA und IBM und Einsatz neuer Datenquellen
Bereits im Mai haben die NASA und IBM ein ähnliches Grundlagenmodell lanciert. Dieses Modell nutzt Daten von NASA-Satelliten zur Geospatial Intelligence, einer Technik zur Analyse und Vorhersage geografischer Daten. Laut IBM handelt es sich hierbei um das größte geospatiale Modell auf der Open-Source-KI-Plattform Hugging Face.
Das Modell wurde bislang dazu verwendet, Aufforstungsmaßnahmen im nassen Hochland Kenias zu verfolgen. Hierbei handelt es sich um Waldlandschaften, die Wasser speichern und dazu beitragen, Wasserprobleme in der Region zu lösen. Mit Hilfe des Modells können die Pflanz- und Wachstumsaktivitäten der Bäume verfolgt und so die Wasserversorgung verbessert werden.
Anwendungsfälle und positive Auswirkungen des Projekts
Neben der Anwendung in Kenia zur Verbesserung der Wasserversorgung durch Aufforstung wird das Modell auch zur Analyse von sogenannten "urban heat islands" in den Vereinigten Arabischen Emiraten eingesetzt. Diese "städtischen Wärmeinseln" sind Gebiete in Städten, die sich durch eine höhere Temperatur auszeichnen als ihre Umgebung, was durch die hohe Konzentration von Gebäuden und Asphalt verursacht wird.
Mit Hilfe des Modells können diese Wärmeinseln identifiziert und untersucht werden, um Maßnahmen zur Verringerung der hohen Temperaturen zu ergreifen. Dies zeigt das breite Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten und den positiven Einfluss, den das Grundlagenmodell auf die Lösung verschiedener Umwelt- und Klimaprobleme haben könnte. Es werden in Zukunft sicherlich noch viele weitere spannende und hilfreiche Anwendungsfälle und Einsatzmöglichkeiten dieses innovativen Modells entdeckt werden.