Le sommet de Berlin vise à créer un « CERN » du climat
Un sommet organisé cette semaine à Berlin vise à stimuler la modélisation du climat de la Terre, notamment grâce à un jumeau numérique de la planète et à des superordinateurs accélérés par l’IA, dans une démarche qui a été comparée à l’impact du centre de recherche sur les particules du CERN.
Le projet Earth Virtualization Engines (EVE) est une infrastructure numérique pour la modélisation du climat qui exploite les dernières avancées en matière d’architectures de calcul à haute performance (HPC) et d’intelligence artificielle (IA), en particulier celles de Nvidia.
Il s’agira d’une combinaison de processeurs Grace Hopper et de GPU avec de nouveaux modèles d’IA et un jumeau numérique, a déclaré Jensen Huang, PDG de Nvidia, lors de la conférence qui s’est tenue aujourd’hui.
« EVE est une vision incroyable. Hormis la communauté des chercheurs en climatologie et les personnes capables de conceptualiser l’impact à long terme en actions à court terme, très peu de gens comprennent ce que cela signifie jusqu’à ce que cela leur arrive, qu’il s’agisse d’inondations, d’incendies de forêt ou de sécheresses », a déclaré M. Huang. « Il semble que la Californie soit toujours en feu. La vision d’EVE est presque irréalisable avec la technologie d’aujourd’hui ».
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« La vision d’EVE, qui consiste à comprendre les impacts climatiques futurs à l’échelle du kilomètre, est un grand défi qui exige des percées simultanées en matière de modélisation, de calcul et d’IA. Nvidia travaille avec la communauté EVE pour fournir un moyen de simuler et de visualiser l’atmosphère mondiale à une vitesse et à une échelle sans précédent, en utilisant l’IA de pointe pour la simulation physique, le calcul scientifique accéléré et l’infrastructure de données avancée. »
« Il nous a fallu près de dix ans pour construire l’ordinateur nécessaire », a-t-il déclaré, « Grace Hopper nous a pris une décennie pour le développer et nous permet d’accélérer presque n’importe quel logiciel. La première application de Grace Hopper est notre logiciel climatique et le niveau de performance est assez fou.
« Grace Hopper peut effectuer des analyses de données, des réseaux neuronaux graphiques et des algorithmes LLM [large language model generative AI] beaucoup plus rapidement et avec une bien meilleure efficacité énergétique ; par exemple, nous pouvons exécuter l’algorithme Llama avec une efficacité énergétique 200 fois supérieure.
« Toutefois, il ne s’agit pas d’un ordinateur ordinaire et le logiciel doit être réécrit de A à Z », a-t-il déclaré.
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L’objectif est qu’EVE réponde à la nécessité de produire des prévisions climatiques plus précises et plus détaillées à l’échelle régionale et locale dans le monde entier, y compris des prévisions sur la probabilité d’événements météorologiques extrêmes, les modèles étant librement accessibles à tous. Aucune capacité de ce type n’existe ou n’est prévue dans le cadre des initiatives nationales existantes en matière de climat, affirment les organisateurs de la campagne.
Le plan directeur d’EVE sera discuté et modifié lors de la conférence scientifique ouverte du Programme mondial de recherche sur le climat qui se tiendra à Kigali, au Rwanda, en octobre 2023, afin de mieux impliquer les pays du Sud. Il sera ensuite présenté lors de la conférence sur le climat COP28 en novembre 2023.
Cependant, il est presque certain que EVE ne sera pas un centre physique unique. Tout l’enjeu du sommet de Berlin et des discussions qui suivront à Kigali sera de décider comment organiser l’initiative.
« Pour le grand public, le CERN est un symbole de la façon dont la coopération scientifique internationale peut élargir la compréhension humaine d’une manière qui serait autrement impossible. L’évocation d’un CERN pour la science du climat renvoie à l’idée du CERN comme symbole de la coopération internationale pour résoudre des problèmes urgents et comme moteur de l’innovation. Ces dernières années, d’autres modes de coopération scientifique internationale ont vu le jour, mais ils ont moins d’écho auprès du public, d’où les références fréquentes au CERN », expliquent les chercheurs.
L’IA au service de la modélisation climatique
La clé consiste à utiliser de nouveaux algorithmes d’IA générative pour la physique parallèlement à la modélisation climatique HPC existante afin d’accélérer l’utilisation des données. L’IA générative peut utiliser les données des points de contrôle de la simulation climatique et permettre un accès plus large à toutes sortes de données.
« Nous construisons trois technologies au service d’EVE et de la science du climat. Le calcul accéléré, l’IA adaptée à la simulation climatique. La deuxième est un nouveau logiciel d’IA qui apprend les lois de la physique et du climat. La troisième est une technologie de jumeau numérique à l’échelle planétaire qui peut ingérer une quantité massive de données avec lesquelles les gens peuvent interagir au niveau du cloud », a déclaré M. Huang.
« Le modèle physique et le modèle d’intelligence artificielle interagissent et plus une approche s’améliore, plus elle diminue la pression sur l’autre approche », a déclaré M. Huang. « Nous utilisons l’IA pour générer davantage de membres d’un ensemble de prévision d’événements extrêmes afin d’obtenir une meilleure visibilité des conditions météorologiques extrêmes et de disposer de plus de temps pour se préparer. L’IA permet d’accélérer les capacités de trois ordres de grandeur ( 1000 fois) « , a-t-il ajouté.
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Il s’agit d’un projet clé pour l’entreprise, explique M. Huang.
« Nous avons quelques centaines de personnes dans l’entreprise qui tirent parti du travail du reste de l’entreprise pour s’attaquer à un problème très difficile, mais je n’ai aucune idée de l’opportunité commerciale et cela n’a pas d’importance. Lorsque nous avons commencé à travailler sur les jeux vidéo ou l’IA, il s’agissait également de zéro milliard de dollars.
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