SỞ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NGHỆ AN
Nghiên cứu ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo để dự báo khí tượng thủy văn nguy hiểm trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại Việt Nam
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại Việt Nam, nghiên cứu cơ sở khoa học và ứng dụng Trí tuệ Nhân tạo (AI) đã đạt được một bước tiến mới trong việc nhận dạng, hỗ trợ dự báo và cảnh báo một số hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm. Đề tài "Nghiên cứu cơ sở khoa học và giải pháp ứng dụng trí tuệ nhân tạo để nhận dạng, hỗ trợ dự báo và cảnh báo một số hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại Việt Nam" do ThS. Ngô Văn Mạnh và nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Thông tin và Dữ liệu Khí tượng thủy văn thực hiện từ năm 2018 đến năm 2020 đã đạt được những kết quả đáng chú ý.
Nghiên cứu nhằm thực hiện mục tiêu xác định cơ sở khoa học và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong việc nhận dạng và dự báo một số hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm, như bão, mưa lớn diện rộng, không khí lạnh, lũ và nước biển dâng do bão. Để đạt được mục tiêu này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật học máy và dữ liệu lớn Big data để xây dựng các mô hình AI hỗ trợ dự báo.
Nhóm nghiên cứu đã xây dựng hệ thống Big data về khí tượng thủy văn, bao gồm số liệu khí tượng bề mặt của các trạm trên phạm vi cả nước, số liệu thủy văn của các trạm trên hệ thống sông Hồng, và số liệu hải văn của các trạm ven biển Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ trong giai đoạn 2008-2017. Các phương pháp và công cụ cho các mô hình AI dự báo đã được phát triển để xử lý dữ liệu, trích rút đặc trưng và tối ưu hóa cấu hình mô hình, đồng thời đánh giá độ tin cậy của các mô hình dự báo.
Điểm đáng chú ý trong nghiên cứu là việc áp dụng công cụ Cray PE DL Plugin trong bài toán học sâu (DL), giúp mở rộng quy mô học DL đối với một số lượng lớn các node trong hệ thống. Điều này đã giảm đáng kể thời gian học cho mạng nơ ron và tăng tính hiệu quả của dự báo khi đưa vào ứng dụng thực tế.
Kết quả của đề tài đã được triển khai và thử nghiệm tại Trung tâm Dự báo Khí tượng thủy văn quốc gia cũng như các Đài Khí tượng khu vực, nhằm đánh giá khả năng áp dụng và hiệu quả của hệ thống AI hỗ trợ dự báo bão, mưa lớn diện rộng, không khí lạnh, lũ và nước biển dâng do bão.
Sản phẩm của nghiên cứu này sẽ được xây dựng thành các công cụ phần mềm hỗ trợ cho các chuyên gia trong việc dự đoán và cảnh báo các hiện tượng khí hậu bất thường nêu trên. Hi vọng, những ứng dụng này sẽ góp phần cải thiện khả năng dự báo và cảnh báo các hiện tượng khí hậu thủy văn nguy hiểm tại Việt Nam, giúp người dân và các cơ quan chức năng có thêm thông tin hữu ích và chuẩn bị tốt hơn trước những tác động tiềm tàng từ biến đổi khí hậu./.
Nghiên cứu nhằm thực hiện mục tiêu xác định cơ sở khoa học và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong việc nhận dạng và dự báo một số hiện tượng khí tượng thủy văn nguy hiểm, như bão, mưa lớn diện rộng, không khí lạnh, lũ và nước biển dâng do bão. Để đạt được mục tiêu này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật học máy và dữ liệu lớn Big data để xây dựng các mô hình AI hỗ trợ dự báo.
Nhóm nghiên cứu đã xây dựng hệ thống Big data về khí tượng thủy văn, bao gồm số liệu khí tượng bề mặt của các trạm trên phạm vi cả nước, số liệu thủy văn của các trạm trên hệ thống sông Hồng, và số liệu hải văn của các trạm ven biển Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ trong giai đoạn 2008-2017. Các phương pháp và công cụ cho các mô hình AI dự báo đã được phát triển để xử lý dữ liệu, trích rút đặc trưng và tối ưu hóa cấu hình mô hình, đồng thời đánh giá độ tin cậy của các mô hình dự báo.
Điểm đáng chú ý trong nghiên cứu là việc áp dụng công cụ Cray PE DL Plugin trong bài toán học sâu (DL), giúp mở rộng quy mô học DL đối với một số lượng lớn các node trong hệ thống. Điều này đã giảm đáng kể thời gian học cho mạng nơ ron và tăng tính hiệu quả của dự báo khi đưa vào ứng dụng thực tế.
Kết quả của đề tài đã được triển khai và thử nghiệm tại Trung tâm Dự báo Khí tượng thủy văn quốc gia cũng như các Đài Khí tượng khu vực, nhằm đánh giá khả năng áp dụng và hiệu quả của hệ thống AI hỗ trợ dự báo bão, mưa lớn diện rộng, không khí lạnh, lũ và nước biển dâng do bão.
Sản phẩm của nghiên cứu này sẽ được xây dựng thành các công cụ phần mềm hỗ trợ cho các chuyên gia trong việc dự đoán và cảnh báo các hiện tượng khí hậu bất thường nêu trên. Hi vọng, những ứng dụng này sẽ góp phần cải thiện khả năng dự báo và cảnh báo các hiện tượng khí hậu thủy văn nguy hiểm tại Việt Nam, giúp người dân và các cơ quan chức năng có thêm thông tin hữu ích và chuẩn bị tốt hơn trước những tác động tiềm tàng từ biến đổi khí hậu./.
Xuân Minh (TH)
Nguồn: Sưu tầm
Ý kiến bạn đọc
Bạn cần đăng nhập với tư cách là Thành viên chính thức để có thể bình luận
