揭秘天氣預(yù)報背后的黑科技：從“算命先生”到“AI氣象員”(5)

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2025-08-15 10:30:20 今日頭條

揭秘氣象大模型

如果說普通的大模型是在學(xué)習(xí)人類的知識，那么氣象大模型就是在學(xué)習(xí)“老天爺?shù)囊?guī)律”。它的學(xué)習(xí)材料是過去幾十年來收集的海量天氣數(shù)據(jù)，包括溫度、氣壓、風(fēng)向、降水等各種氣象要素的觀測記錄。

通過學(xué)習(xí)這些歷史數(shù)據(jù)，氣象大模型逐漸掌握了天氣變化的規(guī)律。它就像一個經(jīng)驗(yàn)豐富的“AI氣象員”，通過分析當(dāng)前的天氣狀況，能夠預(yù)測未來幾天甚至更長時間的天氣變化。與傳統(tǒng)的天氣預(yù)報方法相比，氣象大模型的一個顯著特點(diǎn)是采用端到端的學(xué)習(xí)方式，這意味著它可以直接從原始的觀測數(shù)據(jù)中預(yù)測天氣，而不需要解決復(fù)雜的物理方程，也不需要像傳統(tǒng)方法那樣經(jīng)過許多復(fù)雜的中間處理步驟，而是通過“學(xué)習(xí)”歷史規(guī)律來做出預(yù)測，這使得預(yù)報既快速又準(zhǔn)確。

華為盤古氣象大模型架構(gòu)

(a)基于視覺變換器的3DEST架構(gòu)，通過調(diào)整移位窗口機(jī)制和應(yīng)用位置偏差來優(yōu)化性能；(b)層次時間聚合方法，使用貪婪算法進(jìn)行預(yù)測，并針對不同的提前時間設(shè)計不同的預(yù)測模型。其中表示輸入的初始天氣狀態(tài)，表示在時間24小時處預(yù)測的天氣狀態(tài)，表示在48小時處預(yù)測的天氣狀態(tài)，其余同理。這表明模型通過輸入初始的天氣數(shù)據(jù)，輸出在不同時間點(diǎn)的預(yù)測天氣狀態(tài)。表示基礎(chǔ)通道寬度，通道寬度可以理解為數(shù)據(jù)在嵌入空間中表示特征的維度數(shù)量。在深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域，數(shù)據(jù)通常會被表示為多通道的形式，每個通道可以看作數(shù)據(jù)在某個特定特征方向上的表示。在本項(xiàng)工作中

被設(shè)置為192，這意味著嵌入后的數(shù)據(jù)在特征維度上有192個通道，用于捕捉和表示數(shù)據(jù)的多種特征信息。

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