Ngành Khí tượng Thủy văn trưởng thành cùng đất nước: Ứng dụng trí tuệ nhân tạo nâng cao chất lượng dự báo

PV: Là thành quả vĩ đại của khoa học hiện đại, những ứng dụng của AI đang ngày càng trở nên quen thuộc với đời sống con người. Bối cảnh hiện nay có tác động như thế nào đến sự phát triển bùng nổ của AI trong các lĩnh vực đời sống xã hội, trong đó có lĩnh vực KTTV, thưa ông?

Ông Hoàng Đức Cường:

Đại dịch Covid-19 ngoài tác động tiêu cực đối với mọi mặt đời sống thì cũng mang lại cơ hội, thúc đẩy quá trình chuyển đổi số nhanh hơn bao giờ hết. Việc học trực tuyến được triển khai đồng loạt từ cấp tiểu học, trung học đến bậc đại học. Các cơ quan Nhà nước cũng có sự thay đổi khi các sự kiện, hội họp đều chuyển sang phương thức trực tuyến. Covid-19 cũng đã mang lại cho AI những cơ hội phát triển trong tương lai.

Ông Hoàng Đức Cường Phó Tổng cục trưởng Tổng cục KTTV.

Là cơ quan có nhiệm vụ phục vụ phòng chống thiên tai, những năm qua, ngành KTTV đã được Nhà nước quan tâm đầu tư thông qua các đề án, dự án hiện đại hóa và đạt được những kết quả đáng khích lệ. Trang thiết bị hiện đại và công nghệ mới bước đầu đã được đầu tư, ứng dụng; các bản tin dự báo, cảnh báo về khí tượng và thủy văn đã có những thay đổi và nâng cao về nội dung và hình thức. Nhờ vậy, các hoạt động KTTV nói chung và công tác dự báo KTTV nói riêng đã đáp ứng được cơ bản những yêu cầu của việc phòng chống thiên tai, góp phần giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai gây ra.

Đầu năm 2021, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành “Chiến lược quốc gia về nghiên cứu, phát triển và ứng dụng Trí tuệ nhân tạo đến năm 2030”. Chiến lược ra đời với mục tiêu thúc đẩy nghiên cứu, phát triển và ứng dụng AI, đưa AI trở thành công nghệ mũi nhọn của Việt Nam trong Cuộc cách mạng Công nghiệp 4.0, góp phần phát triển kinh tế - xã hội, từng bước đưa Việt Nam trở thành điểm sáng về nghiên cứu, phát triển và ứng dụng AI trong khu vực và trên thế giới.

Hiện nay, tiếp cận với AI không đơn thuần chỉ là công việc của các nhà nghiên cứu, các nhà toán học, nhà công nghệ thông tin. AI cần được tiếp cận ở góc độ rộng hơn: Quản lý Nhà nước, chính sách, nguồn nhân lực,... trong đó có ngành KTTV. 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.

PV: Vậy việc ứng dụng khoa học, công nghệ, đặc biệt là AI đã và đang được ngành KTTV triển khai thực hiện như thế nào và kết quả ra sao?

Ông Hoàng Đức Cường:

AI đang đi vào cuộc sống một cách mạnh mẽ, thay thế nhiều công việc thủ công, tiết kiệm sức lao động, hạn chế được một số sai sót của con người. KTTV là một trong những ngành ứng dụng công nghệ thông tin khá lớn trong các hoạt động của mình và gần đây là công nghệ AI.

Thời gian qua, Bộ TN&MT đã xây dựng và phê duyệt Chương trình “Chuyển đổi số tài nguyên và môi trường đến năm 2025, định hướng đến năm 2030”, trong đó tập trung ứng dụng các công nghệ mới 4.0 như IoT, Big data, AI,… để thúc đẩy tiến trình xây dựng, vận hành các hệ thống thông minh hóa, tối ưu hóa, tự động hóa các quy trình, công việc. Tổng cục KTTV đã và đang tham gia xây dựng nền tảng số dùng chung của Bộ với các nội dung như xây dựng hệ thống tích hợp dữ liệu dựa trên nền tảng dữ liệu lớn (Big data), đặc biệt là ứng dụng AI trong học máy và nhận dạng để giải quyết các bài toán cụ thể cho lĩnh vực quan trắc và dự báo KTTV. Tổng cục KTTV cũng đã thành lập Ban Chỉ đạo chuyển đổi số của Tổng cục KTTV giai đoạn 2021 - 2025. Tổng cục KTTV đang triển khai các hướng nghiên cứu ứng dụng AI khác nhau trong các bài toán cụ thể của ngành, trong đó ứng dụng AI trong dự báo bão, định lượng mưa lớn và dự báo nước dâng do bão đang là 3 hướng nghiên cứu trọng tâm.

Ảnh minh họa

Trong nghiên cứu, ứng dụng, bắt đầu đã có một số kết quả ứng dụng AI trong vấn đề quan trắc như xác định mực nước sông trên cơ sở phân tích hình ảnh. Phương án này đã phát huy hiệu quả trong thời gian thực hiện giãn cách xã hội phòng chống đại dịch Covid-19 ở các tỉnh thành thuộc Nam Bộ. Ứng dụng AI trong dự báo như đánh giá khả năng ảnh hưởng bão, dự báo mưa lớn, dự báo mực nước lũ của một số trạm thủy văn trên hệ thống sông Hồng, dự báo nước biển dâng do bão gây ra cũng đã có những kết quả khả quan ban đầu.

Trong thời gian tới, các ứng dụng AI trong bài toán nhận dạng các hình thái KTTV nguy hiểm cũng đang được phối hợp với các đơn vị trong lĩnh vực công nghệ thông tin như Tập đoàn Công nghiệp - Viễn thông Quân đội, các trường đại học trong nước để nghiên cứu triển khai. Điển hình như việc tham gia các Chương trình “Hỗ trợ nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ của công nghiệp 4.0” của Bộ Khoa học và Công nghệ. Bên cạnh đó, Tổng cục KTTV đang tiếp tục đầu tư, phát triển ứng dụng AI trong xử lý dữ liệu, dự báo và cảnh báo KTTV, xây dựng hệ thống trợ lý ảo KTTV nhằm tự động cung cấp các thông tin thời tiết cho người dùng; ứng dụng công nghệ thực tế ảo (VR - Virtual Reality), tương tác ảo trong việc thể hiện các thông tin KTTV.

PV: Hiện nay, việc dự báo, cảnh báo lũ quét, sạt lở đất vẫn là bài toán khó đối với khoa học dự báo KTTV, không chỉ trong nước mà cả trên thế giới. Tổng cục KTTV có những giải pháp gì để nâng cao chất lượng dự báo, trong đó việc ứng dụng AI vào công tác này như thế nào, thưa ông?

Ông Hoàng Đức Cường:

Lũ quét, sạt lở đất là thiên tai thường xuất hiện vào mùa mưa lũ trong thời gian ngắn với diễn biến nhanh, cục bộ trong khu vực hẹp và có sức tàn phá lớn. Lũ quét, sạt lở đất luôn là thách thức đối với công tác cảnh báo, dự báo thiên tai KTTV trong nước và cả trên thế giới.

Thời gian qua, Tổng cục KTTV đã bước đầu có các giải pháp tăng cường chất lượng bản tin cảnh báo lũ quét, sạt lở đất. Cụ thể như tăng cường phát triển hệ thống quan trắc mưa, lưu lượng tự động, đặc biệt trên các vùng núi, đầu nguồn các sông suối. Nâng cao mức chi tiết, độ tin cậy của sản phẩm dự báo mưa bằng các giải pháp khác nhau từ sử dụng mô hình phân giải cao, sử dụng tối đa các dữ liệu quan trắc của ra đa thời tiết, vệ tinh khí tượng, đặc biệt là vùng núi nước ta.

Trí tuệ nhân tạo hay trí thông minh nhân  tạo (Artificial intelligence - viết tắt là AI) là một ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính (Computer science). Trí tuệ nhân tạo là trí tuệ do con người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính có thể tự động hóa các hành vi thông minh như con người.

Cùng với đó, Tổng cục KTTV cũng ứng dụng hiệu quả sản phẩm điều tra khảo sát, khoanh vùng có nguy cơ lũ quét, sạt lở đất của Bộ TN&MT. Xây dựng bản đồ cảnh báo lũ quét, sạt lở đất thời gian thực chi tiết (đến cấp huyện/xã) với các mức độ cảnh báo từ nguy cơ thấp đến nguy cơ rất cao.

Hiện nay, bên cạnh các mô hình toán sử dụng trong cảnh báo lũ quét, sạt lở đất, công nghệ sử dụng AI được nhắc đến nhiều trong lĩnh vực này. Tuy nhiên, tại Việt Nam, chưa có một nghiên cứu về AI nào được triển khai ứng dụng trong nghiệp vụ. Để ứng dụng AI trong cảnh báo lũ quét, sạt lở đất, cần có một nguồn số liệu lớn liên ngành (Big data) không chỉ về dữ liệu KTTV còn dữ liệu về địa chất, thảm phủ thực vật, xây dựng… Ngoài ra, cần tích hợp thêm các dữ liệu viễn thám phân giải cao và thông tin phân tích từ các thiết bị bay, chụp từ trên cao đối với các khu vực có nguy cơ cao. Việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ AI trong cảnh báo rủi ro do sạt lở đất đang bước đầu được nghiên cứu và sẽ có nhiều khả quan ứng dụng khi có một nguồn dữ liệu đầy đủ.

PV: Trân trọng cảm ơn ông!