إنجازٌ علميٌّ جديدٌ لطالب دكتوراه شاب في مجال التنبؤ بالفيضانات

TP - في سن الرابعة والثلاثين، أصبح الدكتور تران نغوك فينه (باحث في جامعة ميشيغان، الولايات المتحدة الأمريكية) المؤلف الرئيسي لمشروع بحثي أحدث اختراقًا في التنبؤ بالفيضانات من خلال الجمع بين الذكاء الاصطناعي والنماذج الفيزيائية، مما أعطى دقة أعلى بست مرات، وقد تم اختباره في جميع أنحاء الولايات المتحدة.

نقطة تحول

ينبع نجاح الدكتور تران نغوك فينه من قراره الشجاع بالخروج من منطقة راحته، ومن التجارب المرهقة التي مر بها خلال سنوات دراسته وعمله الطويلة في كوريا والولايات المتحدة. رحلته، منذ بداياته في دراسة الفيزياء والرياضيات في فيتنام، مرورًا بكوريا، وصولًا إلى الولايات المتحدة، تُجسّد قصة إرادةٍ لتجاوز الحدود، ورغبةٍ في إيجاد حلولٍ لحماية المجتمع من الكوارث الطبيعية.

بعد تخرجه من جامعة العلوم الطبيعية (VNU)، بدأ فينه مسيرته المهنية باحثًا في جامعته القديمة. إلا أن قراره بالسفر إلى كوريا لإجراء بحث كان نقطة تحول حقيقية. يقول الدكتور فينه: "أشعرتني الاختلافات الثقافية واللغوية بالخجل، وكثيرًا ما كنت أشك في قدرتي على مواصلة الدراسة. لكن تلك كانت أهم نقطة تحول في مسيرتي المهنية. فبُعدي عن عائلتي، كان عليّ أن أعتمد على نفسي: أن أضع أهدافي، وأضع خططي الخاصة، وأسعى جاهدًا لتحقيقها".

قدم تران نغوك فينه عرضًا حول ظاهرة الفيضانات الحضرية في جامعة ميشيغان، الولايات المتحدة الأمريكية

الآن، وهو يسترجع رحلة الدكتوراه التي استمرت قرابة خمس سنوات في جامعة أولسان بكوريا الجنوبية، يُدرك أن الضغط الذي فرضه على نفسه كان أكبر بكثير من متطلبات مشرفيه. يتذكر قائلًا: "مررتُ بفترة كانت حياتي فيها شبه خالية من التوازن: خلال فترة الدكتوراه، كنت أعمل غالبًا لأكثر من 15 ساعة يوميًا، وفي ليالٍ كثيرة كنت أعمل حتى السادسة أو السابعة صباحًا قبل أن أنام. ومع ذلك، كانت تلك الفترة القاسية هي التي ساعدتني على إدراك شغفي الحقيقي والمسار الذي أردتُ اتباعه، مما وضع الأساس لمشاريع رائدة لاحقًا".

تخصص الدكتور فينه الأساسي هو علوم الأرض، وتحديدًا علم الأرصاد الجوية المائية. خلال دراسته الجامعية في جامعة العلوم الطبيعية، حظي بفرصة المشاركة في العديد من مشاريع أساتذته البحثية، والقيام برحلات ميدانية في كل مكان، وخاصةً في المنطقة الوسطى من فيتنام، مُركزًا على ظاهرة الفيضانات. وقد تركت هذه الرحلات الميدانية إلى المقاطعات الوسطى، حيث شهد بنفسه الفيضانات العارمة التي جرفت العديد من الأرواح والممتلكات والممتلكات المادية، انطباعاتٍ قويةً لديه. يقول: "خلال عملي، كنتُ دائمًا أواجه سؤالين: هل يُمكن التنبؤ بالكوارث الطبيعية؟ وما الذي يُمكننا فعله للحد من أضرار الفيضانات؟"

الدكتور تران نغوك فينه، باحث في جامعة ميشيغان، الولايات المتحدة الأمريكية

على الرغم من شغفه بالفيزياء وشغفه بنماذج التنبؤ بالفيضانات التقليدية، إلا أنه يرى أيضًا حدودها: "الطاقة البشرية محدودة ولا يمكنها التنبؤ على نطاق واسع". على العكس، يستطيع الذكاء الاصطناعي معالجة كميات هائلة من المعلومات بسرعة ودقة، بانضباط. ويؤمن بأن دمج الذكاء الاصطناعي مع النماذج الفيزيائية والخبرة البشرية هو السبيل للتغلب على نقاط ضعف كل أداة.

انطلاقًا من هذه الفكرة، أجرى فريق البحث الذي يقوده في جامعة ميشيغان (الولايات المتحدة الأمريكية) مشروعًا بحثيًا بعنوان "الذكاء الاصطناعي يُحسّن دقة وموثوقية وقيمة التنبؤات بالفيضانات متوسطة المدى على مستوى القارة"، والمقرر إكماله عام ٢٠٢٣. وقد طوّر البحث إطارًا جديدًا للنمذجة الهجينة يجمع بين الذكاء الاصطناعي ونموذج التنبؤ بالفيضانات الأمريكي الحالي - النموذج الوطني للمياه (NWM)، والذي يُمكنه تقليل الأخطاء في برمجة التنبؤ بالفيضانات الوطنية، مما يُوفر تنبؤات أكثر دقة بأماكن حدوث الفيضانات.

وجد الدكتور فينه والعلماء أنه عند استخدام الذكاء الاصطناعي مع نموذج NWM الذي طورته الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، كان النموذج الهجين الناتج أكثر دقة بأربع إلى ست مرات. تم تدريب الذكاء الاصطناعي على بيانات NOAA للولايات المتحدة، ولكن يمكن تخصيص النظام لأي دولة.

تُظهر نتائج البحث أن النموذج الهجين لا يتفوق على نموذج NWM فحسب، بل يتفوق أيضًا على نموذج ذكاء اصطناعي متقدم طورته جوجل، وخاصةً في حالات الفيضانات الشديدة. نُشر هذا العمل في المجلة الرائدة للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي (AGU)، التي تنشر أقل من 100 دراسة سنويًا.

الاختبار في جميع أنحاء الولايات المتحدة

الدكتور تران نغوك فينه، من بين أفضل 20 جائزة غولدن غلوب للعلوم والتكنولوجيا لعام 2025، يمتلك 8 براءات اختراع وطنية في كوريا، و29 مقالة علمية منشورة في مجلات علمية دولية في فئة Q1...

قال الدكتور فينه: "للإعلان عن النتائج، كان علينا التغلب على العديد من التحديات وبذل جهد هائل. وهذا دليل على رحلة البحث المستمر عن حلول أفضل للتنبؤ بالكوارث الطبيعية، وهو هدفٌ لطالما تمنيته منذ الأيام الأولى لدخولي هذا المجال".

بصفته المؤلف الرئيسي لهذا المشروع البحثي، فقد عمل لسنوات عديدة بلا كلل، بدءًا من جمع ومعالجة بيانات الإدخال، بما في ذلك البيانات الجوية (المطر ودرجة الحرارة والرياح وما إلى ذلك)، وبيانات تدفق الفيضانات، وبيانات المحاكاة من NWM إلى تصميم الإطار البحثي الشامل، وبناء سيناريوهات المحاكاة لتقييم فعالية النموذج، واقتراح رئاسة كتابة المخطوطة، والمشاركة في عملية مراجعة مشروع البحث...

فيما يتعلق بالبحث، سأدمج الذكاء الاصطناعي في نظام نموذج الأرض لتحسين قدرات المحاكاة وسرعة الحساب. الهدف هو التنبؤ بالكوارث الطبيعية واسعة النطاق، كالعواصف، على مدى فترات زمنية أطول، على سبيل المثال، خلال الأيام العشرة القادمة. عندما نحصل على نتائج تنبؤ دقيقة ومبكرة، سنكون أكثر استعدادًا، مما يقلل الأضرار البشرية والمادية إلى أدنى حد. د. تران نغوك فينه (جامعة ميشيغان، الولايات المتحدة الأمريكية)

على وجه الخصوص، كان مسؤولاً بشكل مباشر عن تصميم وبرمجة وتدريب نموذج الذكاء الاصطناعي لاختباره في جميع أنحاء الولايات المتحدة الأمريكية، مع أكثر من 42,000 حالة فيضان، بفترة تنبؤ تتراوح بين يوم وعشرة أيام. وصرح الدكتور فينه عن الميزات المتفوقة للنموذج قائلاً: "يمكنه توفير سيناريوهات تنبؤ احتمالية - وهو عامل أساسي في اتخاذ القرارات في السياقات عالية المخاطر - ويمكن تشغيله على جهاز كمبيوتر عادي، دون الحاجة إلى حاسوب عملاق".

بالتوازي مع أبحاث الفيضانات، نشر الدكتور تران نغوك فينه بحثًا عن الفيضانات الحضرية في مجلة "نيتشر سيتيز"، مشيرًا إلى "حلقة الفيضانات - تحديث أنظمة الصرف الصحي - الفيضانات"، محذرًا من أن النهج الحالي لتصميم أنظمة الصرف ليس الأمثل. ويأمل في تطبيق هذا البحث عمليًا في فيتنام، ليس فقط بالتركيز على التنبؤ بالفيضانات، بل أيضًا على توفير حلول وقائية، بالإضافة إلى دعم تصميم أعمال الوقاية من الكوارث، وتحسين أنظمة تصريف الفيضانات في المناطق الحضرية الكبيرة مثل هانوي ومدينة هو تشي منه.

المصدر: https://tienphong.vn/tien-si-tre-dot-pha-trong-du-bao-lu-post1780398.tpo