Ung doktor genombrott inom översvämningsprognoser

Vändpunkt

Dr. Tran Ngoc Vinhs framgångar härrör från hans modiga beslut att lämna sin bekvämlighetszon och de stressiga upplevelser han upplevde under många år av studier och arbete i Korea och USA. Hans resa, från de tidiga dagarna av fysik- och matematikstudier i Vietnam, genom Korea, till USA, är en berättelse om viljan att övervinna begränsningar och önskan att hitta lösningar för att skydda samhället från naturkatastrofer.

Efter examen från University of Natural Sciences (VNU) började Vinh sin karriär som forskare vid sin gamla skola. Beslutet att åka till Korea för att forska blev dock en verklig vändpunkt. ”De kulturella och språkliga skillnaderna gjorde mig osäker, och jag tvivlade ofta på om jag hade förmågan att fortsätta studera. Men det var den viktigaste vändpunkten i min karriär. Eftersom jag var borta från min familj var jag tvungen att stå på egna ben: sätta upp mina egna mål, göra upp mina egna planer och sträva efter att uppnå dem”, berättade Dr. Vinh.

Tran Ngoc Vinh presenterade om översvämningsfenomenet i städer vid University of Michigan, USA

När han nu ser tillbaka på sin nästan femåriga doktorandresa vid Ulsan University i Sydkorea inser han att pressen han satte på sig själv var ännu större än handledarnas krav. ”Det fanns en period då mitt liv var nästan obalanserat: Under min doktorandtid arbetade jag ofta mer än 15 timmar om dagen, många nätter arbetade jag till 6-7 på morgonen för att somna. Det var dock den tuffa perioden som hjälpte mig att inse min sanna passion och den väg jag ville följa, vilket lade grunden för banbrytande projekt senare”, minns han.

Dr. Vinhs ursprungliga huvudämne är geovetenskap, särskilt hydrometeorologi. Under sina grundutbildningar vid University of Natural Sciences hade han turen att delta i många forskningsprojekt utförda av sina lärare och åka på fältresor överallt, särskilt i den centrala regionen av Vietnam, med fokus på fenomenet översvämningar. Fältresor till de centrala provinserna, där han på nära håll bevittnade de våldsamma översvämningar som svepte bort många liv, egendomar och materiella ägodelar, lämnade honom med många känslor. "Under mitt arbete kämpade jag alltid med två frågor: Är det möjligt att förutsäga naturkatastrofer? Och vad kan vi göra för att minimera skadorna orsakade av översvämningar?", sa han.

Dr. Tran Ngoc Vinh, forskare vid University of Michigan, USA

Även om han älskar fysik och brinner för traditionella modeller för översvämningsprognoser, ser han också deras begränsningar: ”Mänsklig kraft är begränsad och kan inte prognostisera i stor skala.” Tvärtom kan AI bearbeta enorma mängder information snabbt och noggrant, med disciplin. Han tror att kombinationen av AI med fysiska modeller och mänsklig erfarenhet är sättet att övervinna svagheterna hos varje verktyg.

Utifrån den tanken genomförde forskargruppen under ledning av honom vid University of Michigan (USA) forskningsprojektet "Artificiell intelligens förbättrar noggrannheten, tillförlitligheten och det ekonomiska värdet av medellånga översvämningsprognoser på kontinental skala", som ska slutföras 2023. Forskningen utvecklade ett nytt hybridmodelleringsramverk som kombinerar AI och den nuvarande amerikanska översvämningsprognosmodellen - National Water Model (NWM), vilket kan minska fel i nationell programmering av översvämningsprognoser och ge mer exakta förutsägelser om var översvämningar kommer att inträffa.

Dr. Vinh och forskarna fann att när AI:n användes tillsammans med NWM-modellen som utvecklats av US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), var den resulterande hybridmodellen fyra till sex gånger mer exakt. AI:n tränades på NOAA-data för USA, men systemet kunde anpassas för vilket land som helst.

Forskningsresultaten visar att hybridmodellen inte bara överträffar NWM, utan också överträffar en avancerad AI-modell som utvecklats av Google, särskilt i extrema översvämningssituationer. Arbetet publicerades i den ledande tidskriften för American Geophysical Union (AGU), som publicerar färre än 100 studier per år.

Testning över hela USA

Dr. Tran Ngoc Vinh, topp 20 Golden Globe Science and Technology Awards 2025, äger 8 nationella patent i Korea, 29 vetenskapliga artiklar publicerade i internationella vetenskapliga tidskrifter i Q1-kategorin...

Dr. Vinh delade: ”För att tillkännage resultaten var vi tvungna att övervinna många stormar och en enorm mängd arbete. Men det är ett bevis på resan att ständigt söka efter bättre lösningar för att förutse naturkatastrofer, ett mål jag har vårdat sedan jag började arbeta inom yrket.”

Som huvudförfattare till detta forskningsprojekt har han under många år arbetat outtröttligt, från att samla in och bearbeta indata, inklusive meteorologiska data (regn, temperatur, vind etc.), data om översvämningsflöden, simuleringsdata från NWM till att utforma det övergripande forskningsramverket, bygga simuleringsscenarier för att utvärdera modellens effektivitet, föreslå att leda manuskriptet och delta i granskningsprocessen av forskningsprojektet...

”Inom forskningen kommer jag att integrera artificiell intelligens i jordmodellsystemet för att förbättra simuleringsmöjligheter och beräkningshastighet. Målet är att prognostisera storskaliga naturkatastrofer som stormar under en längre tidsperiod, till exempel de kommande 10 dagarna. När vi har korrekta och tidigare prognosresultat kommer vi att vara bättre förberedda och minimera skador på människor och egendom.” Dr. Tran Ngoc Vinh (University of Michigan, USA)

Han var särskilt direkt ansvarig för att designa, programmera och träna AI-modellen för att testa över hela USA med mer än 42 000 översvämningshändelser, med en prognosperiod på 1–10 dagar. ”Den kan ge probabilistiska prognosscenarier – en nyckelfaktor för beslutsfattande i högrisksammanhang – och kan köras på en vanlig dator, utan behov av en superdator”, konstaterade Dr. Vinh om modellens överlägsna funktioner.

Parallellt med översvämningsforskningen publicerade Dr. Tran Ngoc Vinh också ett arbete om översvämningar i städer i tidskriften Nature Cities, där han påpekar "översvämningsslingan - uppgradering av avloppssystem - översvämning", och varnar för att den nuvarande metoden för att utforma dräneringssystem inte är optimal. Han hoppas kunna tillämpa denna forskning i praktiken i Vietnam, inte bara med fokus på översvämningsprognoser, utan också på att tillhandahålla förebyggande lösningar, samt bidra till utformningen av katastrofförebyggande arbeten, och optimera översvämningssystem i stora stadsområden som Hanoi och Ho Chi Minh-staden.

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