• Click để copy

AI tạo ra cuộc cách mạng về dự báo thời tiết?

Những năm gần đây, dự báo thời tiết bằng phương pháp số đã đạt được những thành công lớn trong dự báo thời tiết hằng ngày, cảnh báo thiên tai cực đoan, dự báo biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, khi năng lực tính toán chậm lại và các mô hình vật lý trở nên phức tạp hơn, thì dự báo thời tiết bằng phương pháp số truyền thống tỏ ra kém hiệu quả, đòi hỏi áp dụng các phương pháp mới, đặc biệt là trí tuệ nhân tạo (AI) vốn đang phát triển như vũ bão.

Mới đây, tờ Nature đã công bố kết quả nghiên cứu của nhóm nghiên cứu và phát triển mô hình khí tượng tương đối lớn Pangu thuộc Huawei Cloud (Trung Quốc), có tên là Mạng lưới thần kinh ba chiều nhằm dự báo chính xác thời tiết toàn cầu trong trung hạn.

Trang mạng Quang Minh (gmw.cn) dẫn báo cáo của nhóm nghiên cứu của Huawei Cloud Pangu, cho biết các phương pháp dự báo số được sử dụng rộng rãi trong dự báo trung và dài hạn. Trong các lĩnh vực này, độ chính xác của các phương pháp dự báo AI hiện tại vẫn thấp hơn đáng kể so với các phương pháp dự báo số và bị hạn chế bởi các vấn đề như thiếu khả năng diễn giải và dự đoán thời tiết khắc nghiệt không chính xác. Lý do chủ yếu của sự không chính xác này là các mô hình dự báo AI ban đầu đều dựa trên mạng thần kinh 2D và không thể xử lý tốt dữ liệu khí tượng 3D không đồng nhất. Thứ hai là các phương pháp dự báo AI thiếu sự ràng buộc bởi cơ chế toán học và vật lý, lỗi sẽ tiếp tục tích lũy trong quá trình lặp lại.

Vì vậy, Huawei Cloud Pangu đã đưa ra một mạng lưới thần kinh 3 chiều thích ứng với hệ tọa độ của Trái Đất để xử lý dữ liệu khí tượng 3 chiều phức tạp và không đồng nhất. Chủ tịch luân phiên của Huawei Hồ Hậu Côn cho biết, độ chính xác của mô hình lớn Pangu từ 1 giờ đến 7 ngày, chính xác hơn cả một số trung tâm khí tượng ở châu Âu và Hoa Kỳ trong cùng khoảng thời gian dự báo.

AI tạo ra cuộc cách mạng về dự báo thời tiết?
Mưa lũ đã nhấn chìm nhiều con phố tại Bắc Kinh. Ảnh: Reuters  

Được xây dựng dựa trên những dữ liệu toàn cầu thu thập trong gần 40 năm, mô hình khí tượng tương đối lớn Pangu thu được các thông số cấp độ 100 triệu trong vòng hai tháng. Mô hình này cũng cho kết quả dự báo tốt hơn thông qua những dữ liệu phân tích lại từ tất cả các diễn biến được thử nghiệm, khi so sánh với hệ thống dự báo tích hợp dữ liệu từ Trung tâm Dự báo thời tiết tầm trung châu Âu.

Chuyên gia cấp cao về AI của Huawei Cloud Điền Kỳ cho rằng, phương pháp dự báo thời tiết bằng số thông thường cần 4-5 giờ tính toán trên một cụm siêu máy tính với 3.000 máy chủ để dự báo thời tiết toàn cầu trong 10 năm sau đó.

Pangu-Weather chỉ mất 1,4 giây để hoàn thành dự báo thời tiết toàn cầu trong 24 giờ, bao gồm độ ẩm, tốc độ gió, nhiệt độ, áp suất mực nước biển cùng và nhiều yếu tố khác. Tốc độ dự đoán của hệ thống này nhanh hơn 10.000 lần so với các phương pháp số truyền thống. Minh chứng là hồi tháng 5 vừa qua, Pangu-Weather đã dự đoán đường đi của cơn bão Mawar từ trước đó 5 ngày.

Mặc dù vậy, chuyên gia Mã Trụ Quốc thuộc Viện Vật lý khí quyển (Viện Khoa học Trung Quốc) chỉ ra rằng, nhân loại hiện nay vẫn chưa biết nhiều về quá trình biến đổi khí hậu, vì vậy phải đưa ra các giả định khi nghiên cứu một số hiện tượng, nhưng kết luận thu được theo cách này đôi khi không chính xác. Bởi vì, mô hình càng chuẩn xác thì đòi hỏi dữ liệu quan trắc càng phải nhiều. Sự phát triển của các công nghệ mới thường khó vượt qua những hạn chế của chính nó và công nghệ AI tiên tiến nhất hiện nay chỉ là thực hiện xử lý dữ liệu thông tin khổng lồ có sẵn. Ứng dụng của công nghệ AI trong lĩnh vực khí tượng đã chứng tỏ sự cải thiện rất lớn về hiệu suất, tuy nhiên trong tương lai, thời tiết rất khó đoán, một khi dữ liệu trong một khâu nào đó của mô hình bị thiếu sẽ dẫn đến sai sót trong dự báo.

Khi AI được ứng dụng vào dự báo thời tiết và các vật lý khí quyển, bản chất của nó là tích hợp các thông tin bằng khả năng tính toán mạnh mẽ và các thuật toán thông minh để nâng cao tính chuẩn xác và hiệu suất dự báo. Cho đến nay, việc nghiên cứu trong lĩnh vực khí tượng trên thế giới vẫn còn rất nhiều vấn đề khó khăn chờ đột phá.  

Do đó, dù mô hình khí tượng tương đối lớn Pangu-Weather mở ra một phương pháp dự báo mới, nhưng liệu nó có thể bổ sung hoặc thay thế hệ thống dự báo thời tiết truyền thống hay không vẫn cần phải được nghiên cứu đánh giá thêm.

THANH SƠN

Bài liên quan

Tin mới

Israel không kích các cứ điểm của Hezbollah ở Lebanon
Israel không kích các cứ điểm của Hezbollah ở Lebanon

Ngày 19-9, Israel triển khai hàng loạt máy bay chiến đấu thực hiện các đợt không kích dữ dội nhằm vào các cứ điểm của lực lượng Hezbollah tại Lebanon.

Tàu 18 rời Australia, hoàn thành tốt các nhiệm vụ tại Kakadu 2024
Tàu 18 rời Australia, hoàn thành tốt các nhiệm vụ tại Kakadu 2024

Sáng 20-9, Tàu 18 thuộc Lữ đoàn 171, Vùng 2 Hải quân do Đại tá Nguyễn Việt Anh, Phó tham mưu trưởng Vùng 2 Hải quân là Trưởng đoàn đã rời cảng Coonawarra, thành phố Darwin, Australia, bắt đầu hành trình về nước sau khi hoàn thành tốt tất cả các khoa mục tại Diễn tập Kakadu 2024 do Hải quân Hoàng gia Australia đăng cai tổ chức.

Các trường hợp dự án đầu tư có sử dụng đất phải tổ chức đấu thầu lựa chọn nhà đầu tư
Các trường hợp dự án đầu tư có sử dụng đất phải tổ chức đấu thầu lựa chọn nhà đầu tư

Chính phủ ban hành Nghị định số 115/2024/NĐ-CP quy định chi tiết một số điều và biện pháp thi hành Luật Đấu thầu về lựa chọn nhà đầu tư thực hiện dự án đầu tư có sử dụng đất.

Tỉnh Quảng Trị di dời khẩn cấp 84 hộ dân
Tỉnh Quảng Trị di dời khẩn cấp 84 hộ dân

Do ảnh hưởng của bão số 4, từ chiều 19-9 trên địa bàn huyện Hướng Hóa (tỉnh Quảng Trị) có mưa vừa, mưa to đến rất to gây chia cắt các ngầm tràn trên các tuyến quốc lộ, đường liên xã, đường nội thôn ở một số địa phương. Đặc biệt, tại một số khu vực thuộc huyện Hướng Hóa có nguy cơ sạt lở núi gây ảnh hưởng đến tính mạng, đời sống nhân dân.

Quảng Bình sơ tán 3.059 người phòng tránh bão số 4
Quảng Bình sơ tán 3.059 người phòng tránh bão số 4

Do ảnh hưởng của bão số 4, đến 5 giờ sáng 20-9, các huyện Minh Hóa, Tuyên Hóa, Bố Trạch, Lệ Thủy và thành phố Đồng Hới (tỉnh Quảng Bình) đã tổ chức sơ tán 874 hộ với 3.059 người ra khỏi vùng có nguy cơ cao do sạt lở.

Hà Nội phấn đấu hoàn thành 24 chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội năm 2024
Hà Nội phấn đấu hoàn thành 24 chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội năm 2024

Chủ tịch UBND TP. Hà Nội Trần Sỹ Thanh vừa ký ban hành Kế hoạch số 269/KH-UBND về việc triển khai nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng an ninh tháng 9 và quý IV/2024.