NVIDIAは「Earth-2」スーパーコンピューターを開発し、未来を可視化へ
地球が温暖化しています。過去7年間は、観測史上最も暑い年になる見込みです。人間活動による温室効果ガスの排出が、1850～1900年の期間と比べて平均で約1.1℃の温暖化をもたらしています。
今私たちが経験していることは、歴史的な平均とは大きく異なります。極端な気象現象が起きています。歴史的な干ばつ、前例のない熱波、強い台風、暴風雨、壊滅的な洪水です。気候災害が新たな常態になりつつあります。
「気候変動への対策は今すぐ始める必要があります。しかし、その努力の成果が出るまでには数十年かかります。将来のことに向けて行動を起こすのは困難です。だからこそ、今日の時点で未来を知り、見て、感じ、直ちに行動しなければなりません」
未来を今日の現実にするには、シミュレーションを活用するのが得策です。効果的な緩和策と適応策を立てるには、数十年後の地球各地の気候を予測できる気候モデルが必要です。
大気の物理を主にモデル化する天気予報とは異なり、気候モデルは大気、水、氷、陸地、人間活動の物理・化学・生物学を、数十年にわたってシミュレーションするものです。現在の気候シミュレーションは、10kmから100kmの解像度で設定されています。
しかし、地球規模の水循環の変化をモデル化するには、より高い解像度が必要です。水循環とは、海洋、海氷、陸地表面、地下水から大気や雲を通って水が移動することです。この系の変化が、暴風雨や干ばつの激化につながっています。
太陽光を宇宙に反射する雲をシミュレーションするには、メートル単位の解像度が必要です。科学者の推定では、これらの解像度を実現するには、現在利用可能な計算能力の数百万から数十億倍が必要になります。計算機の進歩は5年ごとに10倍のペースで加速していますが、通常の進歩の速度ではこれを達成するのに数十年かかります。
「初めて、光速に近い速度で、超高解像度の気候モデルを作り、地域の極端な気象の変化を数十年先まで予測する技術が手に入りました。GPUによる加速計算、深層学習と物理ベースのニューラルネットワークの画期的な技術、AIスーパーコンピューター、そして学習に使える膨大な観測データとモデルデータを組み合わせることで、100万倍の速度向上が可能です」
超高解像度の手法によって、人類は超高解像度の気候シミュレーションに必要な10億倍の飛躍を遂げられるかもしれません。国、都市、町は、適応とインフラの強靭化のための早期警報を受け取れるようになります。より正確な予測により、人々と国々はより迅速に行動できるでしょう。
フアンとNVIDIAの科学者たちは、NVIDIAの規模と計算科学の専門知識を活かし、気候学者の世界的コミュニティに加わるため、自らの力と相当な資源を注ぐ計画です。同社は発表しました。気候変動の予測を目的とした、世界最強のAIスーパーコンピューターを作る計画です。「Earth-2」または「E-2」（Earth-2）と呼ばれるこのシステムは、Omniverse上に地球のデジタルツインを作ります。
このシステムは「Cambridge-1」の対になるものです。Cambridge-1は、医療研究向けの世界最強のAIスーパーコンピューターです。NVIDIAは2021年初めに英国でCambridge-1を発表し、複数の主要医療企業が利用しています。
「私たちがこれまで開発してきたあらゆる技術が、「アース2」を実現するために必要です。これ以上に大きく重要な用途は想像できません」
同社はCambridge-1を、デジタルバイオロジー革命に向けた最初の大きな一手と位置づけています。英国最強のスーパーコンピューターは、AstraZeneca、GSK、キングス・カレッジ・ロンドン、Oxford Nanoporeなどでの研究を推進します。
スーパーコンピューターの発表で、フアンは次のように述べました。「私たちはデジタルバイオロジー革命の始まりにいて、科学者がその仕事を成し遂げるには強力なロケットが必要です。Cambridge-1は、アクセラレーテッドコンピューティング、人工知能、ライフサイエンスにおける数十年にわたる私たちの取り組みを、一つの計算拠点に集約するものです」。
英国のNVIDIAパートナーは、Cambridge-1の基盤となる技術を驚異的な速さで利用できます。構築にかかったのは20週間だけで、同規模のスーパーコンピューターの多くに必要な2年ではありませんでした。
NVIDIAは、世界的なパンデミックの中で、ゲノミクスとコンピューティングの成果を結びつけることがこれまで以上に重要になっていると述べています。コロナウイルスのパンデミックにより、医療サービスを加速させることが社会的にも経済的にも最優先の課題となりました。
Cambridge-1は、同社に世界水準の英国の大学、医療バイオ企業、医療サービス提供者、1000社以上のスタートアップとともに取り組む基盤を提供します。
