由上海科学智能研究院(下称“上智院”)与复旦大学联合主办,阿里云协办,中国银行上海市分行鼎力支持的第二届世界科学智能大赛(下称“大赛“)自7月18日开赛,11月11日决赛在上海圆满落幕。我院2023级物理学专业研究生雷弘佳同华风气象传媒集团、中国气象局航空气象重点开放实验室工程师赵薪童以及天津理工大学研究生陈佳组成的“Try again”团队获得本次大赛地球科学赛道:AI极端降水预报二等奖。团队由我院马茜蓉副教授和天津理工大学王聪聪老师共同指导。
随着技术迭代的不断加速,AI正与基础科学深度融合,并在生命科学、物质科学乃至社会科学等领域发挥价值,大大拓宽了科研的能力边界,推动着新思路、新成果、新范式的不断涌现。为适应新时代的科学需求,并培养更多具备学科融合能力的AI创新型复合人才,世界科学智能大赛应运而生。作为科学智能领域的全球前沿赛事,大赛不限国籍、地域、单位,面向全球人才进行选拔。本届大赛共吸引了来自全球24个国家和地区的1085个机构的12687人报名,大赛设有生命科学、地球科学、物质科学、社会科学、逻辑推理五大赛道,奖池金额高达百万。经过初赛和复赛的激烈角逐,最终有30支决赛队伍(5个赛道各6支队伍)从3033支参赛队伍中脱颖而出。
本次大赛地球科学赛道的命题聚焦于极端降水预测的优化与提升。参赛者需要利用伏羲气象大模型输出的温度、气压、风速、湿度和降水等数据,将来自欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5再分析数据作为目标数据,完成提升极端降水事件预报能力的任务。在全球变暖、极端降水事件愈发频繁且强烈的当下,该命题具有重要的现实意义。经过了近5个月的方案模型设计、架构优化讨论、评估验证等工作和努力,“Try again”团队提出基于三维swin-transformer模型的优化方案,通过更换模型架构、设计考虑时间权重的损失函数方案、考虑多模型融合策略,显著提高了模型的预报效果,这使得团队获得了初赛第二和复赛第二的成绩,并最终获得大赛地球科学赛道二等奖。
经过本次比赛,团队成员对AI气象预报大模型有更深入的了解,并在与其他优秀队伍的激烈角逐中开拓了思路,激发了创新灵感。与来自不同领域的团队交流,也使大家对AI与其他学科的融合产生了更多的思考和启示。我们所能做的就是继续深入科学研究,努力再创佳绩,为建设科技强国贡献力量。