在第八屆數(shù)字中國建設峰會的數(shù)字氣象分論壇上,中國氣象局揭曉了一項全球首創(chuàng)的科技突破——空間天氣鏈式基礎大模型“風宇”。這一創(chuàng)新成果由國家衛(wèi)星氣象中心攜手南昌大學與華為技術(shù)有限公司共同研發(fā),標志著空間天氣預測技術(shù)邁入了一個嶄新的智能化時代。
“風宇”大模型的問世,旨在應對未來深空探索與軌道安全保障的迫切需求。它成功突破了傳統(tǒng)數(shù)值模型在算力消耗與實時響應上的局限,實現(xiàn)了從監(jiān)測、建模到預警的全鏈路智能化升級。這一技術(shù)革新,不僅為復雜空間天氣系統(tǒng)的智能預報提供了全新路徑,更在算力與響應速度上取得了顯著進步。
在設計理念上,“風宇”大模型獨樹一幟,將衛(wèi)星真實觀測數(shù)據(jù)與自主研發(fā)的全鏈式空間天氣數(shù)值模式數(shù)據(jù)相結(jié)合,構(gòu)建了互為補充、相互驗證的數(shù)據(jù)體系。在此堅實基礎上,該模型創(chuàng)新性地采用了鏈式訓練結(jié)構(gòu),針對太陽風、磁層和電離層分別建模,并通過耦合優(yōu)化機制,實現(xiàn)了多區(qū)域、多尺度間的信息交互與動態(tài)響應模擬。這一設計,不僅真實再現(xiàn)了太陽風對地球周圍環(huán)境的影響,還精準描繪了磁場與電離層間復雜的相互作用,從而提升了對空間天氣演化過程的理解與預測能力。
“風宇”大模型在人工智能與地球系統(tǒng)科學機理的深度耦合方面同樣取得了突破性進展。在長達一年的預測性能測試中,該模型在太陽風、磁層和電離層各區(qū)域的24小時短臨預測能力上表現(xiàn)卓越。特別是在近兩年發(fā)生的大磁暴事件中,“風宇”的電離層預測能力尤為突出,對全球電子密度總含量的預測誤差控制在10%以內(nèi),達到了國際領先水平。
“風宇”大模型的應用前景廣闊,它在保障衛(wèi)星通信與導航系統(tǒng)穩(wěn)定運行、優(yōu)化航天器軌道管理與空間任務安全、提高電力與基礎設施防護能力、提升航空與極地航行安全水平等方面,均展現(xiàn)出巨大的潛力與價值。這一創(chuàng)新成果,無疑將為我國的空間天氣監(jiān)測與預警工作注入強大的科技動力。
“風宇”大模型在知識產(chǎn)權(quán)保護方面也取得了顯著成果。目前,該模型已申請了11項發(fā)明專利,其中4項已獲得授權(quán)。同時,其研發(fā)成果還榮獲了2024世界人工智能大會“最佳原生開發(fā)者”獎,這充分彰顯了“風宇”大模型在科技創(chuàng)新與實際應用方面的卓越成就。