Земную модель погоды перенесли на Марс: хватило 30 суток данных для дообучения

Земные модели погоды переносят на чужую планету часть выученной динамики, но без адаптации не работают: состав атмосферы, радиационный баланс и тепловая инерция расходятся слишком сильно. Дообучение при этом оказалось дешёвым.

Тридцать суток данных. Команда NASA Goddard взяла глобальную базу Mars Climate Database и дообучила модель на температуре и ветрах за 30 марсианских суток, разбросанных по марсианскому году. Достоверный суточный цикл температуры появился уже после 10 эпох. После 300 эпох модель стабилизировалась, к 1000 эпох ошибка опустилась ниже ±2 K в большинстве точек. Такой файнтюн укладывается в часы на одной современной GPU.

Под Марс переписали смысл входов, а не архитектуру. Влажность заморозили на глобальном среднем, планету объявили сплошной сушей, осадки обнулили, а в канал удельной влажности подставили массовую долю пыли. Сезон закодировали солнечной долготой из 360 значений.

Раньше и теперь. Физическая модель атмосферы считала 10-дневный прогноз на одном CPU около 30 минут в разрешении 5°. MarsCast считает те же 10 дней за 2 минуты на одной GPU в разрешении 1° и перемалывает при этом в 25 раз больше данных. На такой цене расчёта можно гонять десятки вариантов сразу и оценивать неопределённость ансамблем.

Расхождение по температуре держится в пределах ±2 K, по скорости ветра около ±4 м/с в первые 48 часов. Качественным прогноз остаётся минимум 96 часов, ошибки растут в верхней атмосфере и у самой поверхности.