Une jeune doctorante fait une percée dans la prévision des inondations

TP - À 34 ans, le Dr Tran Ngoc Vinh (chercheur à l'Université du Michigan, États-Unis) est le principal auteur d'un projet de recherche qui a créé une percée dans la prévision des inondations en combinant l'intelligence artificielle (IA) avec des modèles physiques, donnant une précision 6 fois supérieure, qui a été testée à travers les États-Unis.

Tournant

Le succès du Dr Tran Ngoc Vinh repose sur sa décision courageuse de sortir de sa zone de confort et sur les expériences éprouvantes vécues au cours de ses nombreuses années d'études et de travail en Corée et aux États-Unis. Son parcours, depuis ses débuts en physique et en mathématiques au Vietnam, en passant par la Corée, jusqu'aux États-Unis, est l'histoire d'une volonté de dépasser les limites et d'un désir profond de trouver des solutions pour protéger la communauté des catastrophes naturelles.

Diplômé de l'Université des sciences naturelles (VNU), Vinh a débuté sa carrière de chercheur dans son ancien établissement. Cependant, sa décision de partir en Corée pour y mener des recherches a marqué un tournant décisif. « Les différences culturelles et linguistiques m'ont rendu timide et j'ai souvent douté de ma capacité à poursuivre mes études. Mais ce fut le moment le plus important de ma carrière. Loin de ma famille, j'ai dû me débrouiller seul : me fixer des objectifs, élaborer mes propres plans et tout faire pour les atteindre », confie le Dr Vinh.

Tran Ngoc Vinh a présenté un exposé sur le phénomène des inondations urbaines à l'Université du Michigan, aux États-Unis.

Avec le recul, après près de cinq années de doctorat à l'Université d'Ulsan, en Corée du Sud, il réalise que la pression qu'il s'imposait était encore plus forte que les exigences de ses directeurs de thèse. « Il y a eu une période où ma vie était presque déséquilibrée : pendant mon doctorat, je travaillais souvent plus de quinze heures par jour, et il m'arrivait de travailler jusqu'à six ou sept heures du matin pour pouvoir dormir. Pourtant, c'est cette période difficile qui m'a permis de découvrir ma véritable passion et la voie que je voulais suivre, jetant ainsi les bases de projets novateurs par la suite », se souvient-il.

Le Dr Vinh s'est initialement spécialisé en sciences de la Terre, plus précisément en hydrométéorologie. Durant ses études de premier cycle à l'Université des sciences naturelles, il a eu la chance de participer à de nombreux projets de recherche menés par ses professeurs et d'effectuer des missions de terrain dans tout le pays, notamment dans la région Centre du Vietnam, où il s'est intéressé au phénomène des inondations. Ces voyages dans les provinces centrales, où il a été témoin direct des crues dévastatrices qui ont emporté de nombreuses vies, biens et possessions, l'ont profondément marqué. « Durant mes recherches, j'ai toujours été confronté à deux questions : est-il possible de prédire les catastrophes naturelles ? Et comment minimiser les dégâts causés par les inondations ? », a-t-il déclaré.

Dr Tran Ngoc Vinh, chercheuse à l'Université du Michigan, États-Unis

Bien qu'il soit passionné de physique et de modèles traditionnels de prévision des crues, il en perçoit également les limites : « Les capacités humaines sont limitées et ne permettent pas de réaliser des prévisions à grande échelle. » À l'inverse, l'IA peut traiter d'énormes quantités d'informations rapidement et avec précision, et ce, avec rigueur. Il est convaincu que combiner l'IA aux modèles physiques et à l'expérience humaine est la solution pour pallier les faiblesses de chaque outil.

Partant de ce constat, l'équipe de recherche qu'il dirige à l'Université du Michigan (États-Unis) a mené le projet de recherche intitulé « L'intelligence artificielle améliore la précision, la fiabilité et la valeur économique des prévisions d'inondations à moyen terme à l'échelle continentale », qui devrait s'achever en 2023. Cette recherche a permis de développer un nouveau cadre de modélisation hybride combinant l'IA et le modèle américain actuel de prévision des inondations – le National Water Model (NWM) –, capable de réduire les erreurs dans la programmation des prévisions nationales d'inondations et de fournir des prédictions plus précises des zones inondables.

Le Dr Vinh et ses collègues scientifiques ont constaté que l'utilisation conjointe de l'IA et du modèle NWM développé par la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) permettait d'obtenir un modèle hybride quatre à six fois plus précis. L'IA a été entraînée sur des données de la NOAA pour les États-Unis, mais le système peut être adapté à n'importe quel pays.

Les résultats de la recherche montrent que le modèle hybride surpasse non seulement le modèle NWM, mais aussi un modèle d'IA avancé développé par Google, notamment en cas d'inondations extrêmes. Ces travaux ont été publiés dans la revue phare de l'Union américaine de géophysique (AGU), qui publie moins de 100 études par an.

Tests effectués à travers les États-Unis

Le Dr Tran Ngoc Vinh, figurant parmi les 20 meilleurs lauréats des Golden Globes Science and Technology Awards 2025, détient 8 brevets nationaux en Corée et a publié 29 articles scientifiques dans des revues scientifiques internationales de catégorie Q1...

Le Dr Vinh a déclaré : « Pour annoncer ces résultats, nous avons dû surmonter de nombreuses difficultés et accomplir un travail considérable. Mais cela témoigne de notre engagement constant à trouver de meilleures solutions pour prévoir les catastrophes naturelles, un objectif qui me tient à cœur depuis mes débuts dans la profession. »

En tant qu'auteur principal de ce projet de recherche, il a travaillé sans relâche pendant de nombreuses années, depuis la collecte et le traitement des données d'entrée, notamment les données météorologiques (pluie, température, vent, etc.), les données de débit de crue, les données de simulation du NWM, jusqu'à la conception du cadre de recherche global, la construction de scénarios de simulation pour évaluer l'efficacité du modèle, la proposition de présider à la rédaction du manuscrit, la participation au processus d'évaluation du projet de recherche...

« En matière de recherche, j’intégrerai l’intelligence artificielle au système de modélisation de la Terre afin d’améliorer les capacités de simulation et la vitesse de calcul. L’objectif est de prévoir les catastrophes naturelles de grande ampleur, telles que les tempêtes, sur une période plus longue, par exemple, les dix prochains jours. Grâce à des prévisions plus précises et plus précoces, nous serons mieux préparés et pourrons minimiser les dégâts humains et matériels », explique le Dr Tran Ngoc Vinh (Université du Michigan, États-Unis).

Il était notamment responsable de la conception, de la programmation et de l'entraînement du modèle d'IA, testé à travers les États-Unis sur plus de 42 000 événements d'inondation, avec une période de prévision de 1 à 10 jours. « Ce modèle peut fournir des scénarios de prévision probabilistes, un facteur clé pour la prise de décision dans les contextes à haut risque, et peut fonctionner sur un ordinateur classique, sans nécessiter de supercalculateur », a déclaré le Dr Vinh, soulignant les atouts du modèle.

Parallèlement à ses recherches sur les inondations, le Dr Tran Ngoc Vinh a également publié un article sur les inondations urbaines dans la revue Nature Cities, mettant en évidence le cercle vicieux « inondation – modernisation des réseaux d’assainissement – ​​inondation », et soulignant que l’approche actuelle en matière de conception des systèmes de drainage n’est pas optimale. Il souhaite appliquer ces recherches au Vietnam, en se concentrant non seulement sur la prévision des inondations, mais aussi sur la mise en œuvre de solutions de prévention, ainsi que sur la conception d’ouvrages de protection contre les catastrophes, en optimisant les systèmes de drainage des crues dans les grandes agglomérations telles que Hanoï et Hô Chi Minh-Ville.

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