面向气候科学的自演化 AI 代理系统
机器学习
2025-11-04 v3 人工智能
大气与海洋物理
摘要
地球科学的科学进步依赖于跨多个相互关联的球体的数据集成。然而，随着多球体知识和数据的快速增长和碎片化，已超出人类的分析能力。这构成了发现过程中的主要瓶颈，尤其是在气候科学领域。为应对这一挑战，我们引入了 EarthLink——第一个面向地球科学家的交互式“副驾驶”的自演化 AI 代理系统。通过自然语言交互，EarthLink 通过整合规划、代码执行、数据分析和物理推理于一个统一的流程中自动化整个研究工作流程，直接解决了这一限制。除了效率之外，它还展现出类人的数据跨学科分析能力，在核心大规模气候任务（包括模型-观测比较和气候变化理解）上的专家评估中达到了相当于初级研究人员的水平。当被任务于一个开放科学问题时，即大西洋 Ni\~no 前兆的发现，EarthLink 自主开发了研究策略，识别了可预测性来源，用可用数据验证了其假设，并提出了一个符合物理规律的机制。这些新兴能力使得人类-AI 研究范式的新变革成为可能。科学家可以专注于价值和结果判断，而 AI 系统则处理复杂的数据分析和知识集成。这加速了地球科学领域的发现速度和范围。该系统已在我们的网站 https://earthlink.intern-ai.org.cn 上公开。
引用
@article{arxiv.2507.17311,
title = {A Self-Evolving AI Agent System for Climate Science},
author = {Zijie Guo and Jiong Wang and Fenghua Ling and Wangxu Wei and Xiaoyu Yue and Zhe Jiang and Wanghan Xu and Jing-Jia Luo and Lijing Cheng and Yoo-Geun Ham and Fengfei Song and Pierre Gentine and Toshio Yamagata and Ben Fei and Wenlong Zhang and Xinyu Gu and Chao Li and Yaqiang Wang and Tao Chen and Wanli Ouyang and Bowen Zhou and Lei Bai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17311},
year = {2025}
}