跨領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者共話“AI賦能海洋之未來(lái)”

學(xué)者網(wǎng)訊（編輯/劉伶 通訊員/王沐眾 徐曉璐） 2月7日上午，由中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所與中國(guó)石油大學(xué)（華東）聯(lián)合主辦的“南海區(qū)域海-氣雙向耦合智能大模型‘飛魚(yú)-1.0’推介暨AI賦能海洋高端論壇”在廣州成功舉辦。本次會(huì)議匯聚了中國(guó)科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)特聘教授穆穆，中國(guó)科學(xué)院院士、南京大學(xué)校長(zhǎng)談?wù)苊舻葒?guó)內(nèi)著名專家學(xué)者以及華為、阿里云、摩爾線程等國(guó)內(nèi)開(kāi)展AI軟硬件研發(fā)的頂尖企業(yè)高管/技術(shù)首席，共同見(jiàn)證“飛魚(yú)-1.0”大模型的正式發(fā)布，并圍繞“AI如何更好賦能海洋及海洋大模型發(fā)展趨勢(shì)”主題展開(kāi)深度探討。

活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)

南海區(qū)域海-氣雙向耦合智能大模型“飛魚(yú)-1.0”由中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所與中國(guó)石油大學(xué)（華東）聯(lián)合研發(fā)。作為全球首個(gè)面向南海區(qū)域的海-氣雙向耦合智能大模型，“飛魚(yú)-1.0”大模型實(shí)現(xiàn)了三項(xiàng)核心技術(shù)創(chuàng)新：

1）核心數(shù)據(jù)自主可控：訓(xùn)練模型所用核心數(shù)據(jù)采用中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所自主研制的高分辨率南海再分析數(shù)據(jù)集REDOS 2.0，首次讓大模型擺脫了對(duì)國(guó)外核心數(shù)據(jù)的依賴，打破了以往國(guó)內(nèi)海洋大模型高度依賴歐美再分析數(shù)據(jù)的局面，并使大模型具備了精準(zhǔn)刻畫(huà)海洋內(nèi)波、鋒面等小尺度過(guò)程的能力；

2）海-氣雙向智能耦合：前期AI大模型大多都是單純的大氣大模型或海洋大模型，大氣與海洋之間是相對(duì)獨(dú)立的。“飛魚(yú)-1.0”大模型將物理機(jī)理與AI深度融合，創(chuàng)新性地采用“基于多專家系統(tǒng)的SwinTransformer架構(gòu)”，通過(guò)“快慢”雙通道學(xué)習(xí)，智能化模擬海氣之間動(dòng)量、熱量等的雙向交互影響，顯著提升了海氣關(guān)鍵要素預(yù)報(bào)精度；

3）“即插即用”式的低成本學(xué)習(xí)與靈活可擴(kuò)展：傳統(tǒng)數(shù)值模式對(duì)超算資源依賴極高，而飛魚(yú)大模型的核心是一個(gè)將南海海氣環(huán)境時(shí)空演化特征的先驗(yàn)知識(shí)深度嵌入到億級(jí)參數(shù)的特征提取與計(jì)算當(dāng)中，并基于這些先驗(yàn)知識(shí)推理復(fù)雜海氣非線性過(guò)程演化的人工智能模型。一旦訓(xùn)練完成，進(jìn)行預(yù)報(bào)（推理）的過(guò)程本質(zhì)上是一次高效的前向計(jì)算，因此速度極快。同時(shí)，模型首創(chuàng)面向海氣要素預(yù)報(bào)的多專家系統(tǒng)（MOE），能根據(jù)不同預(yù)報(bào)任務(wù)智能調(diào)用最合適的計(jì)算模塊，大幅降低了學(xué)習(xí)能耗，同時(shí)可針對(duì)新海域或新任務(wù)實(shí)現(xiàn)模塊化功能擴(kuò)展。

基于以上核心技術(shù)創(chuàng)新，“飛魚(yú)-1.0”大模型展現(xiàn)出卓越的性能表現(xiàn)，不僅在溫鹽等核心要素預(yù)報(bào)上顯著優(yōu)于歐洲GLORYS12和美國(guó)HYCOM等國(guó)際主流再分析產(chǎn)品，同時(shí)還具備精準(zhǔn)刻畫(huà)大尺度環(huán)流到海洋內(nèi)波、鋒面等小尺度過(guò)程的能力。在計(jì)算效率方面，模型僅需3年歷史數(shù)據(jù)即可完成訓(xùn)練（以往其他AI模型一般需要20年以上的歷史數(shù)據(jù)），在國(guó)產(chǎn)化單機(jī)環(huán)境下完成3天預(yù)報(bào)僅需3秒。

“飛魚(yú)-1.0”大模型作為全球首個(gè)面向南海的海-氣雙向耦合智能大模型，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在科研方面，模型可為海洋和大氣等學(xué)科提供高精度、多尺度的模擬與預(yù)測(cè)工具，幫助科學(xué)家研究南海區(qū)域的海氣相互作用機(jī)制、海洋動(dòng)力環(huán)境特征和規(guī)律等。在公共服務(wù)領(lǐng)域，模型可支撐海洋環(huán)境保障和防災(zāi)減災(zāi)工作，如為沿海城市提供臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)，保障沿海居民、海上作業(yè)船只安全，減少居民財(cái)產(chǎn)損失，為漁業(yè)活動(dòng)提供溫鹽等信息預(yù)報(bào)，支撐漁民出海作業(yè)。在產(chǎn)業(yè)方面，其輕量化、低算力需求的特性使其適合部署在科考船、沿海觀測(cè)站等邊緣端，實(shí)現(xiàn)“端側(cè)智能”。而模型在科普教育中也可用于生成動(dòng)態(tài)海洋知識(shí)圖譜，幫助公眾更直觀地理解海洋奧秘，激發(fā)社會(huì)對(duì)海洋的關(guān)注。

圓桌論壇

在同期舉辦的高端論壇上，與會(huì)專家圍繞“AI如何更好賦能海洋及海洋大模型發(fā)展趨勢(shì)”進(jìn)行了深入探討。專家認(rèn)為，當(dāng)前海洋大模型發(fā)展需要重點(diǎn)突破數(shù)據(jù)壁壘、算力瓶頸和跨學(xué)科人才短缺等挑戰(zhàn)。此外，論壇還探討了大語(yǔ)言模型在海洋數(shù)據(jù)分析、政策制定輔助、海洋管理等方面的巨大潛力。

飛越深藍(lán)，魚(yú)翔智海。此次“飛魚(yú)-1.0”大模型的成功發(fā)布，不僅是技術(shù)層面的重大突破，更為海洋智能化預(yù)報(bào)提供了重要的技術(shù)范式。隨著輕量化部署、多模態(tài)融合等技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，人工智能有望在海洋環(huán)境保護(hù)、資源開(kāi)發(fā)和氣候變化應(yīng)對(duì)等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，推動(dòng)構(gòu)建更加智慧、可持續(xù)的海洋管理新范式。