AI của Microsoft giúp dự báo bão nhanh hơn 5.000 lần

Mô hình mang tên Aurora, được công bố trên tạp chí Nature tháng trước, đã vượt qua các hệ thống dự báo đang được sử dụng rộng rãi bởi các cơ quan khí tượng hàng đầu. Với hơn 1 triệu giờ dữ liệu khí quyển toàn cầu, Aurora đang cho thấy tiềm năng thay đổi cách thế giới ứng phó với thiên tai.

Dự báo chính xác hơn, thời gian xử lý ngắn hơn

Theo Live Science, Aurora là một mô hình AI nền tảng (foundation model), được thiết kế để học từ khối lượng lớn dữ liệu và linh hoạt thích ứng với nhiều nhiệm vụ. Thay vì giải các phương trình vật lý phức tạp như cách truyền thống, Aurora học từ dữ liệu lịch sử nhằm nhận diện các mô hình thời tiết.

Theo nhóm nghiên cứu, Aurora có thể tạo ra các dự báo khí hậu có độ phân giải cao chỉ trong vài giây, nhanh hơn tới 5.000 lần so với các mô hình vật lý vốn cần siêu máy tính để xử lý. Mô hình này cũng đã chứng minh khả năng vượt trội trong 91% trường hợp dự báo thời tiết trong 14 ngày.

Một ví dụ điển hình là dự báo về bão Doksuri năm 2023. Aurora xác định chính xác cơn bão sẽ đổ bộ vào miền Bắc Philippines trước khi xảy ra 4 ngày, trong khi các dự báo chính thống lúc đó cho rằng bão sẽ hướng tới Đài Loan.

Vượt trội trong nhiều tình huống phức tạp

Không chỉ dừng lại ở bão nhiệt đới, Aurora còn thể hiện khả năng đáng kể trong các hiện tượng thời tiết cực đoan khác. Năm 2022, mô hình này đã dự đoán thành công một trận bão cát lớn tại Iraq, bất chấp dữ liệu chất lượng không khí đầu vào còn hạn chế.

Trong các thử nghiệm liên quan đến sóng biển, Aurora vượt qua các mô hình mô phỏng truyền thống trong 86% trường hợp, cả về chiều cao lẫn hướng sóng. Điều này cho thấy khả năng trích xuất thông tin từ dữ liệu phức tạp, ngay cả khi đầu vào bị thiếu hoặc không đầy đủ.

Microsoft cho biết Aurora đã được tích hợp vào các nền tảng như MSN Weather, ứng dụng thời tiết trên Windows và kết quả tìm kiếm Bing. Ngoài ra, mã nguồn và dữ liệu huấn luyện của mô hình cũng được công khai để phục vụ mục đích nghiên cứu và phát triển thêm.

Tiềm năng ứng dụng rộng rãi

Aurora được kỳ vọng sẽ đóng vai trò trung tâm trong phương pháp dự báo hệ thống Trái đất (Earth system forecasting), nơi một mô hình AI duy nhất mô phỏng đồng thời thời tiết, chất lượng không khí và điều kiện đại dương. Hệ thống này có thể hỗ trợ đắc lực cho các quốc gia đang thiếu hạ tầng công nghệ cao trong các dự báo khí tượng.

Nếu như các mô hình truyền thống - vốn chỉ được huấn luyện cho các mục tiêu cụ thể và cần tái đào tạo khi mở rộng phạm vi ứng dụng thì Aurora có thể dễ dàng tinh chỉnh với lượng dữ liệu bổ sung nhỏ, phục vụ đa dạng kịch bản.

Đồng tác giả nghiên cứu, bà Megan Stanley, chuyên gia cấp cao tại Microsoft, nhận định: “Mô hình này có thể được điều chỉnh cho nhiều nhiệm vụ khác nhau, đặc biệt hữu ích tại các quốc gia chưa được hỗ trợ đầy đủ về năng lực dự báo thời tiết”.

Dù đạt được nhiều kết quả tích cực, các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận mô hình vẫn còn một số hạn chế. Chẳng hạn, độ chính xác trong việc dự báo cường độ bão của Aurora vẫn chưa bằng khả năng dự báo hướng đi. Ngoài ra, việc mô hình hóa các hiện tượng chưa từng xảy ra cũng là bài toán chưa có lời giải.

Tuy vậy, giới chuyên môn kỳ vọng rằng việc kết hợp Aurora với các hệ thống khác như Aardvark (mô hình phân tích dữ liệu vệ tinh) sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng và cải thiện độ tin cậy. Các chuyên gia cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc duy trì đồng thời mô hình AI và phương pháp truyền thống để đảm bảo sự chính xác và nhất quán trong mọi tình huống.

Aurora đánh dấu một bước ngoặt trong lĩnh vực dự báo khí tượng toàn cầu. Với tốc độ xử lý nhanh, độ chính xác cao và khả năng thích nghi linh hoạt, mô hình AI này được kỳ vọng sẽ hỗ trợ các cơ quan khí tượng, chính phủ và tổ chức nhân đạo trong việc đưa ra quyết định kịp thời, giảm thiểu thiệt hại do thiên tai.