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交通部所屬(民用航空局、中央氣象署、運輸研究所、公路局及所屬)115年度單位預算評估報告

三、辦理「數值天氣測報高速運算電腦建設計畫」,允宜檢討前期計畫執行期間未妥之處,預為籌謀因應,以提高資源運用效益

氣象署115年度預算案於「氣象科技研究-04資通訊營運」分支計畫項下,賡續編列「數值天氣測報高速運算電腦建設計畫」(以下簡稱第7代計畫)經費3億4,590萬3千元,係提供穩定且高可用性高速運算資源,支援該署數值天氣測報作業模型及氣象AI測報作業模型發展應用所需經費。經查:

(一)計畫概述

1.計畫目標及內容:建置高速運算電腦、網路、資料儲存及增建機房等基礎設施,並發展以人工智慧/機器學習(AI/ML)及圖形運算單元(GPU)為核心之新世代氣象預測作業模式,以強化災害性天氣預報能力。

2.計畫期程、總經費及經費來源:總經費73億8,471萬2千元,期程114至122年度,分9年辦理,114年度已編列2億8,610萬1千元,115年度預算案續編第2年經費3億4,590萬3千元,以後年度預計編列67億5,270萬8千元,所需經費依不同工作項目,分由科技預算、公共建設預算及基本需求3部分編列,其辦理項目及經費需求概況詳表1。

表1 氣象署「數值天氣測報高速運算電腦建設計畫」(114至122年)辦理項目及經費需求概況表          單位:新臺幣千元

經費來源/

主要工作項目

期別/年度

科技預算

公共建設

基本需求

軟體發展_AI測報

硬體建置

高速運算資源及

其周邊建置

環境建置

機房及機電建置

基本維運

第1期

114年度

0

13,000

192,000

91,757

115年度

75,000

33,975

213,000

107,603

116年度

75,000

1,025,825

120,000

168,106

第2期

117年度

75,000

409,525

72,500

207,108

118年度

75,000

479,925

0

230,972

119年度

75,000

479,925

0

252,729

第3期

120年度

40,000

414,775

72,500

340,058

121年度

40,000

479,925

0

459,838

122年度

40,000

479,925

0

544,741

合計

495,000

3,816,800

670,000

2,402,912

說  明:本表資料係引用核定計畫書,與實際預算編列存有差異。

資料來源:數值天氣測報高速運算電腦建設計畫(114-122年)第84頁;本中心製表。

(二)第6代計畫即將屆期,允宜加強後續建置進度之管控,以確保第7代計畫能順利銜接並有效支應氣象模式運作所需資源

「強化氣象資訊基礎建設計畫」(以下簡稱第6代計畫)期程110至114年,核定總經費15億元,係編列於前瞻基礎建設計畫特別預算(以下簡稱前瞻特別預算),用以建置高速運算電腦與大規模資料儲存系統。為因應新世代氣象預測技術,自114年度起續推「第7代計畫」,擴充高速運算、網路、儲存及機房設施,並導入ML與GPU技術。惟第6代至第7代計畫,自15億元增至73.85億元,增幅達392.33%,期程亦由5年延長為9年。第6代計畫除110年度受COVID-19疫情影響外,多能如期執行,114年截至8月底實現率53.75%;第7代計畫同期實現率僅13.36%(詳表2)。鑑此,第6代計畫將屆期,允宜強化進度控管,並適時調整時程與目標,以確保算力資源穩定銜接第7代作業需求。

表2 氣象署高速運算電腦第6及第7代計畫預算編列及執行情形概況表                      單位:新臺幣千元;%

年度

總經費

(期程)

可支用預算數

可支用預算執行概況

以前年度

本年度

實現數

實現率

保留數

保留率

強化氣象資訊基礎建設計畫(第6代計畫)

110

1,500,000

(110-114)

0

500,000

62,699

12.54

437,301

87.46

111

437,301

500,000

937,301

100.00

-

112

0

255,000

255,000

100.00

-

113

0

84,900

84,900

100.00

-

114

(1至8月)

0

80,000

42,996

53.75

-

數值天氣測報高速運算電腦建設計畫(第7代計畫)

114

(1至8月)

7,384,712

(114-122)

0

286,101

38,235

13.36

-

說  明:表內114年實現數之數字,係為1至8月累計數,第6代計畫同期間累計分配數為4,299萬9千元;第7代計畫同期間累計分配數為4,303萬7千元。

資料來源:整理自前瞻特別預算第3至5期、氣象署114年度預算及該署提供之資料;本中心製表。

(三)相較第6代經費增幅顯著,允宜檢討規劃並前瞻布局,以提升系統效能與政策效益

據氣象署說明,現行高速電腦於104年度建置,並於105至106年度陸續擴充儲存與運算資源。110年度推動第6代計畫,運算能力預計從3兆次浮點運算(以下簡稱PFlops)提升至11.294PFlops,惟仍低於國際主要氣象中心水準(詳圖1),且颱風季使用率近飽和,研發空間受限。為因應需求,規劃自114至122年度推動第7代計畫,分三階段建置,目標達85至150PFlops,以支應研發與作業需求。惟第6代計畫在運算架構轉型、資安防護及產學合作推動上仍有不足,允宜檢討精進,並預為規劃GPU資源擴充、AI模式整合與跨域合作機制,以提升系統效能與政策綜效。

圖1 國際主要氣象作業中心高速運算電腦運算量統計圖

資料來源:「數值天氣測報高速運算電腦建設計畫」第22頁。

綜上,氣象署115年度預算案賡續編列「數值天氣測報高速運算電腦建設計畫」經費3億4,590萬3千元,鑑於第6代計畫即將屆期,允宜加強後續建置進度之管控,以確保第7代計畫能順利銜接並有效支應氣象模式運作所需資源;另相較第6代計畫總經費大幅增加,宜全面檢討規劃環節,並預為布局算力擴充與AI氣象預測模式發展,以提升系統效能與政策效益,確保計畫能持續推動並發揮最大綜效。