Hiện đại hóa ngành Khí tượng thủy văn: Hứa hẹn từ ứng dụng trí tuệ nhân tạo

Hiện nay, tiếp cận với trí tuệ nhân tạo (AI) không đơn thuần chỉ là công việc nghiên cứu của các nhà khoa học, các nhà toán học, chuyên gia công nghệ thông tin. AI cần được tiếp cận, ứng dụng ở góc độ rộng hơn: Quản lý Nhà nước, chính sách, nguồn nhân lực,... trong đó có ngành Khí tượng thủy văn (KTTV).

Nhiều nghiên cứu, ứng dụng tiêu biểu trong công nghệ AI
Theo Vụ Quản lý Dự báo KTTV (Tổng cục KTTV), những năm qua, Tổng cục KTTV đã tận dụng tối đa nguồn lực từ sự hỗ trợ, hợp tác đầu tư nhằm góp phần đẩy nhanh mục tiêu hiện đại hóa và tiếp cận các công nghệ tiên tiến, trong đó có công nghệ AI.

Tổng cục đã có nhiều nghiên cứu, ứng dụng tiêu biểu trong công nghệ AI. Cụ thể, đối với quan trắc, nghiên cứu, phát triển công cụ sử dụng mô hình học máy: Logistic Regression Model (LRM), Random Forest (RF) và Decision Tree Classifier (DTC) để tăng cường độ chính xác của thông tin dự báo dông, sét đã được Đài Khí tượng cao không đưa vào ứng dụng dự báo nghiệp vụ từ năm 2022.

Bên cạnh đó, Nghiên cứu xây dựng công nghệ thị giác máy tính (Computer Vision) để tự động xác định và đo mực nước thủy văn từ hình ảnh quan trắc đã được nhiều đơn vị ứng dụng như Đài KTTV khu vực Nam Bộ, Đài KTTV khu vực Trung Trung Bộ, Trung tâm Quan trắc KTTV.

Đối với lĩnh vực thông tin dữ liệu, các ứng dụng AI đã được ứng dụng nghiên cứu công nghệ phân tích ảnh để phân tích, số hóa tài liệu, giản đồ tự ghi. Tuy nhiên, chưa được kết hợp với công nghệ học máy để tăng hiệu quả công tác chính xác xử lý số liệu.

Đối với dự báo và cảnh báo sớm, Trung tâm Thông tin và Dữ liệu KTTV đã thực hiện nghiên cứu giải pháp ứng dụng AI để nhận dạng, hỗ trợ dự báo, cảnh báo một số hiện tượng KTTV nguy hiểm (bão, mưa lớn diện rộng, không khí lạnh, lũ, nước biển dâng do bão).

Trung tâm Dự báo KTTV quốc gia cũng có một số đề tài nghiên cứu như: Nghiên cứu xây dựng hệ thống trí tuệ nhân tạo ứng dụng trong dự báo xoáy thuận nhiệt đới ở Biển Đông và ảnh hưởng đến Việt Nam hạn 3 ngày; Nghiên cứu đổi mới công nghệ dự báo sóng biển, nước dâng do bão thời gian 24 giờ bằng kỹ thuật xử lý dữ liệu lớn và học máy; Nghiên cứu ứng dụng công nghệ số mới để dự báo định lượng mưa hạn cực ngắn cho khu vực trung du, miền núi Việt Nam.
Đài KTTV khu vực Nam Bộ đã nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát, dự báo, cảnh báo ngập/triều đô thị dựa trên nền tảng AI tại TP.HCM; bước đầu nghiên cứu, ứng dụng AI phục vụ dự báo mặn và thí điểm cho tỉnh Sóc Trăng…

Đề xuất giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong lĩnh vực KTTV
Để đẩy mạnh ứng dụng AI trong lĩnh vực KTTV, Vụ Quản lý Dự báo KTTV đề xuất, Tổng cục ưu tiên đẩy mạnh các đề tài đang thực hiện, đảm bảo tiến độ, chất lượng và khả năng ứng dụng thực tế; đưa các sản phẩm đề tài đã hoàn thành vào ứng dụng thực tế để đánh giá, điều chỉnh, hoàn thiện để sớm đưa vào nghiệp vụ; nâng cấp cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin đáp ứng đủ yêu cầu cho các hệ thống ứng dụng công nghệ AI.

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 KTTV nguy hiểm trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại Việt Nam là đề tài nghiên cứu về AI của Tổng cục KTTV. Đề tài kết thúc năm 2020, các sản phẩm của đề tài đã được tích hợp vào hệ thống nghiệp vụ tại Trung tâm Thông tin và Dữ liệu KTTV.

Đồng thời, nghiên cứu xây dựng, hoàn thiện chuẩn hóa cơ sở dữ liệu trên nền tảng công nghệ Big Data; nghiên cứu xây dựng hệ thống phổ biến thông tin dự báo, cảnh báo ứng dụng công nghệ AI để hướng tới đối tượng.

Ngoài ra, chú trọng các chương trình đào tạo liên kết và lồng ghép nhu cầu đào tạo vào chương trình đào tạo trong các chương trình, dự án, đề tài…; tuyển dụng cộng tác viên hoặc nhân sự chính thức với cơ chế hỗ trợ ưu tiên cho nhân sự trong lĩnh vực khoa học, công nghệ. Đây là hướng phát triển lâu dài của Tổng cục KTTV.

Trong định hướng phát triển, Tổng cục KTTV luôn quan tâm đến việc ứng dụng công nghệ AI, nâng cao hiệu quả ứng dụng AI tại đơn vị. Tổng cục xác định, ứng dụng các thành tựu của AI hứa hẹn góp phần nâng cao hơn nữa chất lượng số liệu quan trắc, chất lượng các bản tin dự báo, cảnh báo thiên tai của ngành KTTV trong tương lai.

Đồng thời, ứng dụng AI là điểm then chốt để chuyển đổi nhanh, hiệu quả; ứng dụng mọi cấp độ, đối tượng trong chỉ đạo, điều hành.
Thời gian tới, Tổng cục giao Vụ Quản lý Dự báo KTTV thành lập Ban Chỉ đạo về công tác ứng dụng AI, Tổng Cục trưởng sẽ đảm nhiệm trách nhiệm Trưởng Ban. Đồng thời, xây dựng các Tổ công tác theo các nhiệm vụ; tăng cường phối hợp, kết nối, thống nhất giữa các bộ phận, đơn vị; xây dựng các chương trình, cụm nhiệm vụ về ứng dụng công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo trong KTTV; xây dựng Báo cáo khoa học về ứng dụng AI, lấy ý kiến để nâng cao, hoàn thiện; lập kế hoạch đào tạo cán bộ, nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ…