Ai2가 전 지구 3km 해상도의 강수·바람·기압 기후 데이터를 고해상도 대기 모델 X-SHiELD를 실행하는 비용의 약 300분의 1로 생성하는 HiRO-ACEv2를 공개했다. 새 모델 HiROv2는 강수뿐 아니라 여러 고해상도 기상 변수를 함께 예측하고, 드문 극한 기상 현상을 재현하는 데 초점을 맞췄다.

HiRO-ACEv2는 100km 해상도에서 작동하는 AI 모델 ACE와, ACE의 출력을 3km 세부 정보로 변환하는 HiRO로 구성된다. Ai2에 따르면 HiROv2는 강수·바람·기압의 극단값을 재현하는 성능을 개선했다. X-SHiELD 데이터를 저해상도로 낮춰 입력했을 때, 백만 개 데이터 지점에 한 번꼴로 나타나는 사건까지 포함해 고해상도 통계가 목표 시뮬레이션과 3% 이내로 일치했다.

HiROv2는 학습 과정에서 보지 못한 폭풍을 포함해 열대성 저기압의 총에너지를 추정하고, 눈과 강우대가 현실적인 허리케인을 생성했다. 다만 눈 주변의 바람과 기압 분포는 X-SHiELD보다 다소 비대칭적이다. 산비탈을 따라 내려가는 강풍도 현실적으로 생성했다고 Ai2는 설명했다.

업데이트된 ACE는 10년 시뮬레이션에서 허리케인과 평균 기후 패턴, 강수·바람·기압의 전반적인 분포를 X-SHiELD와 잘 맞췄다. ACE가 자체적으로 실행한 시뮬레이션을 HiROv2에 입력해 만든 전 지구 1년치 3km 데이터도 X-SHiELD의 통계와 가까웠다. 10년 시뮬레이션에서는 허리케인의 에너지가 같은 기간 X-SHiELD와 비슷한 수준이었다.

Ai2는 전 지구 고해상도 데이터를 생성하는 비용이 X-SHiELD보다 약 300배 낮고, 특정 지역만 필요할 때는 지역 크기에 따라 비용을 100배 넘게 줄일 수 있다고 밝혔다. HiROv2를 간소화해 속도를 10배 이상 더 높이는 작업도 진행 중이다.

현재 HiRO는 X-SHiELD를 바탕으로 학습했기 때문에 X-SHiELD에 맞춰 조정된 ACE 버전에서만 작동한다. 따라서 더 따뜻한 미래 기후나 ERA5 같은 데이터셋의 과거 기후에 대한 고해상도 자료는 아직 생성할 수 없다. Ai2는 4°C 더 따뜻한 세계를 시뮬레이션하는 자료를 포함해 새 X-SHiELD 데이터셋으로 학습하고, 지표면 부근 기온과 눈·얼음 관련 출력도 추가할 계획이다.

모델을 실행하지 않고 결과를 살펴보려면 웹 데모에서 HiROv1·HiROv2의 강수, 바람, 해수면 기압 출력을 학습에 사용된 X-SHiELD 시뮬레이션과 비교할 수 있다. 관심 지역을 확대해 확인할 수 있으며, 모델은 Hugging Face에서 내려받을 수 있고, 실행 방법은 튜토리얼 노트북에서 안내한다. 자세한 정량 비교는 기술 보고서에 담겼다.