Fiatal PhD áttörést ért el az árvíz-előrejelzésben

Fordulópont

Dr. Tran Ngoc Vinh sikere annak a bátor döntésének köszönhető, hogy elhagyta komfortzónáját, valamint a Koreában és az Egyesült Államokban töltött hosszú évek során átélt stresszes élményeknek. Utazása, a vietnami fizika és matematika tanulmányainak kezdeti napjaitól Koreán át az Egyesült Államokig, a korlátok leküzdésére irányuló akarat és a közösség természeti katasztrófáktól való megvédésére szolgáló megoldások keresésének története.

A Természettudományi Egyetemen (VNU) végzett Vinh kutatóként kezdte pályafutását régi iskolájában. Azonban a döntés, hogy Koreába megy kutatni, igazi fordulópontot jelentett. „A kulturális és nyelvi különbségek miatt zavarban voltam, és gyakran kételkedtem abban, hogy képes vagyok-e folytatni a tanulmányaimat. De ez volt a legfontosabb fordulópont a karrieremben. Mivel távol voltam a családomtól, a saját lábamon kellett állnom: kitűznöm a saját céljaimat, elkészítenem a saját terveimet, és törekednem kellett azok elérésére” – osztotta meg Dr. Vinh.

Tran Ngoc Vinh előadást tartott a városi áradások jelenségéről a Michigani Egyetemen, az Egyesült Államokban

Most, visszatekintve közel 5 éves doktori útjára a dél-koreai Ulsan Egyetemen, rájön, hogy a rá nehezedő nyomás még nagyobb volt, mint a témavezetőinek követelményei. „Volt egy időszak, amikor az életem szinte kiegyensúlyozatlan volt: a doktori képzésem alatt gyakran több mint 15 órát dolgoztam naponta, sok éjszaka reggel 6-7-ig, hogy el tudjak aludni. Ez a nehéz időszak azonban segített felismernem az igazi szenvedélyemet és a követni kívánt utat, lerakva a későbbi áttörést hozó projektek alapjait” – emlékszik vissza.

Dr. Vinh eredeti szakiránya a földtudomány, azon belül is a hidrometeorológia. A Természettudományi Egyetemen folytatott alapképzése során szerencséje volt részt venni tanárai számos kutatási projektjében, és terepgyakorlatokon részt venni mindenfelé, különösen Vietnam középső régiójában, ahol az árvizek jelenségére összpontosított. A központi tartományokba tett terepgyakorlatok, ahol első kézből láthatta a heves áradásokat, amelyek sok ember életét, tulajdonát és anyagi javait elsöpörték, sok érzelmet váltottak ki belőle. „Munkám során mindig két kérdéssel küzdöttem: Lehetséges-e előre jelezni a természeti katasztrófákat? És mit tehetünk az árvizek okozta károk minimalizálása érdekében?” – mondta.

Dr. Tran Ngoc Vinh, kutató a Michigani Egyetemen, USA

Bár szereti a fizikát és szenvedélyesen érdeklődik a hagyományos árvíz-előrejelzési modellek iránt, látja azok korlátait is: „Az emberi erő korlátozott, és nem képes nagy léptékű előrejelzésekre.” Épp ellenkezőleg, a mesterséges intelligencia hatalmas mennyiségű információt képes gyorsan, pontosan és fegyelmezetten feldolgozni. Úgy véli, hogy a mesterséges intelligencia fizikai modellekkel és emberi tapasztalattal való kombinálása a módja annak, hogy leküzdjük az egyes eszközök gyengeségeit.

Ebből a gondolatból kiindulva a Michigani Egyetemen (USA) általa vezetett kutatócsoport elvégezte a „Mesterséges intelligencia javítja a kontinentális léptékű középtávú árvízelőrejelzések pontosságát, megbízhatóságát és gazdasági értékét” című kutatási projektet, amely 2023-ban fejeződik be. A kutatás egy új hibrid modellezési keretrendszert fejlesztett ki, amely ötvözi a mesterséges intelligenciát és a jelenlegi amerikai árvíz-előrejelzési modellt - a Nemzeti Vízmodellt (NWM), amely csökkentheti a hibákat a nemzeti árvíz-előrejelzési programokban, pontosabb előrejelzéseket adva arról, hogy hol fognak bekövetkezni az árvizek.

Dr. Vinh és a tudósok azt tapasztalták, hogy amikor a mesterséges intelligenciát az Egyesült Államok Nemzeti Óceán- és Légkörkutatási Hivatala (NOAA) által kifejlesztett NWM modellel együtt használták, az így létrejövő hibrid modell négyszer-hatszor pontosabb volt. A mesterséges intelligenciát az Egyesült Államokra vonatkozó NOAA adatokon képezték ki, de a rendszer bármely országra testreszabható volt.

A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a hibrid modell nemcsak az NWM-et, hanem a Google által fejlesztett fejlett mesterséges intelligencia modellt is felülmúlja, különösen szélsőséges árvízhelyzetekben. A tanulmány az Amerikai Geofizikai Unió (AGU) vezető folyóiratában jelent meg, amely évente kevesebb mint 100 tanulmányt publikál.

Tesztelés az Egyesült Államokban

Dr. Tran Ngoc Vinh, a 2025-ös Golden Globe Tudományos és Technológiai Díj 20 legjobbja, 8 koreai nemzeti szabadalommal és 29 nemzetközi tudományos folyóiratokban megjelent tudományos cikkel rendelkezik a Q1 kategóriában...

Dr. Vinh megosztotta: „Az eredmények bejelentéséhez számos vihart és hatalmas munkát kellett leküzdenünk. De ez bizonyítja, hogy folyamatosan keressük a jobb megoldásokat a természeti katasztrófák előrejelzésére, egy olyan célt, amelyet a szakmába lépésem első napjaitól fogva dédelgetek.”

A kutatási projekt fő szerzőjeként évek óta fáradhatatlanul dolgozik, a bemeneti adatok – többek között a meteorológiai adatok (eső, hőmérséklet, szél stb.), az árvízi áramlási adatok, az NWM szimulációs adatainak – gyűjtésétől és feldolgozásától kezdve az átfogó kutatási keretrendszer megtervezésén, a modell hatékonyságának értékelésére szolgáló szimulációs forgatókönyvek kidolgozásán, a kézirat írásának elnöklésének javaslatán át a kutatási projekt lektorálási folyamatában való részvételig...

„A kutatás terén a mesterséges intelligenciát integrálni fogom a Földmodell-rendszerbe a szimulációs képességek és a számítási sebesség javítása érdekében. A cél a nagyszabású természeti katasztrófák, például a viharok előrejelzése hosszabb időre, például a következő 10 napra. Amikor pontos és korábbi előrejelzési eredményekkel rendelkezünk, jobban felkészülhetünk, minimalizálva az emberi és anyagi károkat.” Dr. Tran Ngoc Vinh (Michigani Egyetem, USA)

Különösen a mesterséges intelligencia modelljének tervezéséért, programozásáért és betanításáért volt közvetlenül felelős, hogy az Egyesült Államokban több mint 42 000 árvízi eseménnyel tesztelhető legyen, 1-10 napos előrejelzési időszakkal. „Valószínűségi előrejelzési forgatókönyveket képes biztosítani – ami kulcsfontosságú tényező a döntéshozatalban a magas kockázatú helyzetekben –, és egy hagyományos számítógépen is futtatható, szuperszámítógép nélkül” – hangsúlyozta Dr. Vinh a modell kiemelkedő tulajdonságait.

Az árvízkutatással párhuzamosan Dr. Tran Ngoc Vinh publikált egy tanulmányt a városi áradásokról a Nature Cities folyóiratban, amelyben rámutatott az „árvízhurokra – csatornarendszerek korszerűsítésére – árvízre”, figyelmeztetve, hogy a vízelvezető rendszerek tervezésének jelenlegi megközelítése nem optimális. Reméli, hogy ezt a kutatást a gyakorlatban is alkalmazni tudja Vietnámban, nemcsak az árvízelőrejelzésre összpontosítva, hanem megelőző megoldásokat is kínálva, valamint a katasztrófavédelmi munkálatok tervezését szolgálva, optimalizálva az árvízelvezető rendszereket olyan nagyvárosi területeken, mint Hanoi és Ho Si Minh-város.

Hozzászólás (0)