WeatherNext 2: Mô Hình Dự Báo Thời Tiết AI Của DeepMind

Tìm Hiểu WeatherNext 2 Và Các Phiên Bản Tiền Nhiệm

WeatherNext 2 là thế hệ hiện tại trong họ model WeatherNext của Google DeepMind, và repository này là nơi lưu trữ chính của nó. Repo cũng chứa hai thế hệ trước: WeatherNext Graph, được công bố dưới tên GraphCast, một model dự báo tầm trung dạng deterministic dựa trên graph neural network, và WeatherNext Gen, công bố dưới tên GenCast, một model dự báo ensemble dựa trên diffusion. Cả ba đều dùng chung code và utilities trong một codebase.

Năng Lực Chính Của Các Model WeatherNext 2

• ✓Checkpoint WeatherNext2_<2025 chạy ở độ phân giải 0.25° (~30km), được fine-tune trên dữ liệu HRES của ECMWF, khởi tạo trực tiếp từ điều kiện HRES vận hành thay vì dữ liệu tái phân tích ERA5, huấn luyện trên dữ liệu tới hết 2024, và đang được dùng operationally.
• ✓WN2 còn dự báo thêm gió ở độ cao 100m — đây là khác biệt chức năng duy nhất so với WeatherNext Cyclones. Cả hai dùng chung thuật toán dự báo bão nhưng có weights khác nhau do được huấn luyện độc lập.
• ✓Ba checkpoint WeatherNext Cyclones (<2025, <2024, <2023) tái hiện kết quả bão trong paper ở các mốc dữ liệu huấn luyện khác nhau; checkpoint <2025 đã chạy live trong mùa bão Đại Tây Dương 2025, được biết công khai với tên FNV3 (bản hậu xử lý của NHC gọi là GDMI).
• ✓Hai checkpoint WeatherNext Cyclones Mini chạy ở độ phân giải 1°, đánh đổi độ chính xác lấy compute thấp hơn — README nói rõ chúng không kỳ vọng đạt hiệu năng như các model lớn nhưng chạy được trên một TPU hoặc GPU đơn.
• ✓Thư mục utils/ dùng chung cung cấp autoregressive rollout, chuẩn hoá input, các khối dựng graph, tính loss, và các tiện ích xarray tương thích JAX, dùng cho mọi thế hệ model trong repo.
• ✓Notebook demo có kèm tracker trực tiếp, trích xuất dữ liệu track bão thẳng từ output của model.

Truy Cập Dữ Liệu Dự Báo Và Model WeatherNext 2

• •Lấy output dự báo WN2 hàng ngày mà không cần chạy code nào, qua Google Cloud (Earth Engine, BigQuery, Vertex AI), WeatherLab (có kèm track bão), hoặc API và trình dựng tương tác của OpenMeteo.
• •Chạy notebook demo trên Colab bằng runtime TPU v5e-1 miễn phí để tạo một bản dự báo từ checkpoint mặc định WeatherNext Cyclones Mini.
• •Load các checkpoint pretrained khác nhau — WN2, WeatherNext Cyclones, hoặc các bản Mini — để so sánh model đang vận hành với một phiên bản mốc nghiên cứu cố định.
• •Fine-tune hoặc huấn luyện tiếp với dữ liệu ERA5 và HRES lấy qua WeatherBench2 cho công việc nghiên cứu.
• •Chạy tracker trực tiếp của notebook trên output model để trích xuất dữ liệu track bão cho phân tích thêm.

Cài Đặt WeatherNext 2 Để Dùng Cục Bộ

Cài bằng pip install git+https://github.com/google-deepmind/[email protected], đúng ví dụ trong README, ghim theo một release cụ thể vì đây là research code chưa versioned, không đảm bảo API ổn định. Sau đó bạn cần tải riêng weights pretrained từ Google Cloud Bucket của dự án — chúng không đi kèm trong gói pip. Huấn luyện đầy đủ còn cần thêm dataset ERA5 từ ECMWF, tốt nhất lấy dạng Zarr qua WeatherBench2, cộng với dữ liệu HRES của WeatherBench2 cho fine-tuning operational.

Chạy WeatherNext 2 Với Notebook Colab

Cách README khuyến nghị là notebook Colab tương tác tại docs/weathernext2/wn2_demo.ipynb, mặc định chạy WeatherNext Cyclones Mini trên runtime TPU v5e-1 miễn phí. Bên trong, nó tự động load weights từ storage bucket, load dữ liệu thời tiết trạng thái ban đầu như điều kiện HRES ban đầu, khởi tạo kiến trúc WN2 (FGN), chạy các bước auto-regressive rollout để tạo dự báo, và visualize output như nhiệt độ, tốc độ gió, độ cao geopotential. Nó cũng chạy được tracker trực tiếp cho track bão, và tính training loss để lấy một gradient step. Chạy các checkpoint WN2 hay WeatherNextCyclones bản đầy đủ cần TPU v5p hoặc GPU H100, phải đổi attention implementation như notebook chỉ ra; chỉ checkpoint Mini chạy được trên P100.

Họ WeatherNext: GraphCast Và GenCast

Câu Hỏi Thường Gặp Về WeatherNext 2

Ai nên dùng — và ai nên bỏ qua

Chọn WeatherNext 2 nếu bạn muốn tự chạy hoặc nghiên cứu một model AI dự báo thời tiết và bão ở cấp độ vận hành có lịch sử triển khai thật — checkpoint WeatherNextCyclones_<2025 đã theo dõi mùa bão Đại Tây Dương 2025 live. Cũng nên chọn nếu bạn chỉ cần dữ liệu dự báo mà không muốn chạy gì cả: Google Cloud, WeatherLab và OpenMeteo đều cung cấp trực tiếp. Bỏ qua nếu bạn cần một API ổn định, có hỗ trợ — README nói rõ đây là research code chưa versioned — hoặc nếu bạn không có phần cứng cấp TPU/H100 và chỉ muốn dùng checkpoint độ phân giải đầy đủ; các model Mini là lựa chọn duy nhất chạy được trên một P100.