Cuộc cách mạng về dự báo thời tiết

Các ứng dụng trí tuệ nhân tạo đã được đưa vào dự báo thời tiết trong bối cảnh thế giới đang đối mặt với thời tiết ngày càng khắc nghiệt, khó lường.

Trung tâm Dự báo thời tiết trung hạn châu Âu (ECMWF) vừa ra mắt Pangu-Weather, một mô hình dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) của hãng công nghệ Huawei Technologies (Trung Quốc), trên trang web của mình vào cuối tháng 7. 

"Quyết định đưa Pangu-Weather vào dự báo thời tiết của họ một phần là do hiệu suất cao của mô hình. Trung tâm đã nhận ra tiềm năng đáng kể của AI trong lĩnh vực này" - ông Tian Qi, Giám đốc khoa học của Huawei, nói với báo South China Morning Post.

Kết quả thử nghiệm Pangu-Weather được công bố trên tạp chí khoa học Nature hồi tháng rồi cho thấy dự báo của mô hình này có độ chính xác cao hơn so với các phương pháp truyền thống. Nó có thể dự báo thời tiết từ 1 giờ đến 7 ngày sau đó với tốc độ nhanh hơn 10.000 lần.

Pangu-Weather được thiết kế để cung cấp dự báo thời tiết toàn cầu trên cơ sở từng giây, bao gồm các khía cạnh như độ ẩm, tốc độ gió, nhiệt độ, áp suất nước biển…

 Mô hình cũng cho thấy hiệu suất vượt trội trong việc dự báo đường đi của bão, sóng lạnh, sóng nhiệt… Vừa qua, Pangu-Weather đã dự đoán sự chuyển hướng mạnh của bão Khanun hôm 4-8.



Một khu vực bị ngập lụt do ảnh hưởng bão Khanun ở TP Daegu - Hàn Quốc hôm 10-8. Ảnh: Reuters

Ông Tian tiết lộ mục tiêu cuối cùng của Huawei là sử dụng Pangu-Weather để tạo ra một khung dự báo thời tiết AI thế hệ tiếp. Bước đi này nhằm nâng cao tốc độ và sự chính xác trong dự báo thời tiết để ứng phó tốt hơn với thời tiết khắc nghiệt.

Trong khi đó, ông Florian Pappenberger, Giám đốc bộ phận dự báo tại ECMWF, mô tả AI là "cuộc cách mạng thầm lặng" trong dự báo thời tiết, đang cho thấy tiềm năng to lớn và kết quả ấn tượng. 

Các kiểu thời tiết rất hỗn loạn và không thể được tính toán chính xác bởi cả những siêu máy tính mạnh nhất. Thế nhưng, các mô hình AI có một số khả năng mà con người không thể. "AI có thể giúp khám phá các mô hình tiến hóa khí quyển mới từ dữ liệu khổng lồ" - ông Tian giải thích.

Dù vậy, nhà nghiên cứu cấp cao Xie Lingxi của Huawei thừa nhận Pangu-Weather vẫn chưa hoàn hảo. Chẳng hạn, mô hình này tỏ ra chính xác hơn trong dự báo các xu hướng chung của bão nhưng lại chậm trễ trong dự báo địa điểm đổ bộ cụ thể.

 Ngoài ra, các phương pháp AI hiện tại có thể đánh giá thấp sức mạnh của bão, một phần do tỉ lệ thấp của dữ liệu về thời tiết cực đoan trong quá khứ dùng để huấn luyện mô hình AI...

Tại Mỹ, lực lượng cứu hỏa ở bang California đang sử dụng AI để giúp phát hiện sớm cháy rừng thông qua mạng lưới hơn 1.000 camera lắp đặt khắp bang. Hệ thống này có tên ALERTCalifornia, do Trường ĐH California, San Diego (UCSD) phát triển và được đưa vào sử dụng hồi tháng rồi.

Theo Reuters, ALERTCalifornia gần đây đã giúp phát hiện một đám cháy bùng phát lúc 3 giờ tại một khu vực hẻo lánh, rậm rạp của Rừng quốc gia Cleveland. Đám cháy có thể đã lan rộng nếu AI không cảnh báo cực nhanh cho lực lượng liên quan. Nhờ vậy, hỏa hoạn được dập tắt chỉ trong vòng 45 phút.

Ngoài mạng lưới camera, nền tảng AI này còn đang thu thập thêm nhiều thông tin, như dữ liệu khảo sát trên không, để dự đoán các thảm thực vật dễ gây cháy, lập bản đồ mặt đất dưới tán cây... Nó cũng có thể giúp đo các sông khí quyển và tuyết trong mùa đông, ước tính tác động của cháy rừng đối với sự xói mòn, phân tán trầm tích, chất lượng nước và đất...