AIFS_Single_v1

模型介绍

AIFS Single v1.1 是由欧洲中期天气预报中心（ECMWF） 开发的人工智能天气预报系统确定性版本。

论文：AIFS — ECMWF's data-driven forecasting system, arXiv:2406.01465

https://arxiv.org/abs/2406.01465

模型描述

AIFS 是基于图神经网络（GNN）构建完成，通过 EAR5 数据预训练以及 NWP 业务分析数据微调得到。

适用场景

使用说明

1. OneCode 使用

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2. 手动安装使用

硬件要求

• 推荐使用 GPU 或 DCU 运行。
• CPU 可以用于导入和小配置连通性验证，完整训练和推理速度较慢。
• DCU 用户需要预先安装 DTK，建议使用 DTK 25.04.2 以上版本。

下载模型包

modelscope download --model OneScience/AIFS_Single_v1 --local_dir ./AIFS_Single_v1
cd AIFS_Single_v1

安装运行环境

DCU

# 请首先激活DTK及CONDA
conda create -n onescience311 python=3.11 -y
conda activate onescience311
# 支持uv安装
pip install onescience[earth-dcu] -i http://mirrors.onescience.ai:3141/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.onescience.ai

GPU

# 请首先激活CONDA
conda create -n onescience311 python=3.11 -y libstdcxx-ng=12 libgcc-ng=12 gcc_linux-64=12 gxx_linux-64=12
conda activate onescience311
# 支持uv安装
pip install onescience[earth-gpu] -i http://mirrors.onescience.ai:3141/pypi/simple/  --trusted-host mirrors.onescience.ai

训练数据介绍

OneScience 社区提供可供训练的 ERA5 数据（受数据文件大小限制，当前仓库内为完整数据切片），用户可通过下述命令下载，并确认 conf/config.yaml 中数据路径设置正确：

modelscope download --dataset OneScience/ERA5 --local_dir ./data

训练

python scripts/train.py

训练权重保存至 weights/model_bak.ckpt，训练前计算得到的归一化文件保存至weights/era5_stats.npz

训练权重

本仓库在weights/文件夹内提供基于ERA5再分析数据训练的权重，权重文件即将上传，预计将于近期完成。

推理

python scripts/inference.py

预报步数通过 conf/config.yaml 中 test_lead_time 控制（小时数，默认 24 = 1 天）。 推理结果将保存至 output目录

评估和可视化

python scripts/result.py

计算 ACC / RMSE 指标并绘图。指标保存至 metrics/，图片保存至 plots/。

OneScience 官方信息

引用与许可证

• 本仓库为 AIFS Single v1.1 原始论文的复现版本。