Прорив молодого доктора філософії в прогнозуванні повеней

TP - У віці 34 років доктор Тран Нгок Вінь (дослідник Мічиганського університету, США) є головним автором дослідницького проєкту, який створив прорив у прогнозуванні повеней, поєднавши штучний інтелект (ШІ) з фізичними моделями, забезпечивши в 6 разів вищу точність, і який був протестований по всій території Сполучених Штатів.

Поворотний момент

Успіх доктора Тран Нгок Віня зумовлений його сміливим рішенням вийти із зони комфорту та стресовим досвідом, який він пережив протягом багатьох років навчання та роботи в Кореї та Сполучених Штатах. Його шлях, від перших днів вивчення фізики та математики у В'єтнамі, через Корею до Сполучених Штатів, – це історія волі подолати обмеження та бажання знайти рішення для захисту громади від стихійних лих.

Закінчивши Університет природничих наук (VNU), Вінь розпочав свою кар'єру дослідником у своєму колишньому навчальному закладі. Однак рішення поїхати до Кореї для проведення досліджень стало справжнім поворотним моментом. «Культурні та мовні відмінності змушували мене почуватися невпевнено, і я часто сумнівався, чи зможу продовжувати навчання. Але це був найважливіший поворотний момент у моїй кар'єрі. Перебуваючи далеко від родини, я мусив стояти на власних ногах: ставити власні цілі, будувати власні плани та прагнути їх досягти», – поділився доктор Вінь.

Тран Нгок Вінь виступив з доповіддю про феномен міських повеней в Мічиганському університеті, США

Зараз, озираючись на свій майже 5-річний шлях до докторантури в Ульсанському університеті, Південна Корея, він усвідомлює, що тиск, який він чинив на себе, був навіть більшим, ніж вимоги його наукових керівників. «Був період, коли моє життя було майже незбалансованим: під час докторантури я часто працював понад 15 годин на добу, багато ночей я працював до 6-7 ранку, щоб заснути. Однак саме цей суворий період допоміг мені усвідомити мою справжню пристрасть і шлях, яким я хотів піти, закладаючи основу для проривних проектів у майбутньому», – згадує він.

Початкова спеціальність доктора Вінха – науки про Землю, зокрема гідрометеорологія. Під час навчання в Університеті природничих наук йому пощастило брати участь у багатьох дослідницьких проектах своїх викладачів та здійснювати екскурсії всюди, особливо в Центральному регіоні В'єтнаму, зосереджуючись на феномені повеней. Екскурсії до центральних провінцій, під час яких він на власні очі став свідком лютих повеней, що забрали багато життів, майна та матеріальних цінностей людей, залишили в ньому багато емоцій. «Під час своєї роботи я завжди боровся з двома питаннями: чи можна передбачити стихійні лиха? І що ми можемо зробити, щоб мінімізувати збитки, завдані повенями?», – сказав він.

Д-р Тран Нгок Вінь, дослідник Мічиганського університету, США

Хоча він любить фізику та захоплюється традиційними моделями прогнозування повеней, він також бачить їхні обмеження: «Людські можливості обмежені та не можуть прогнозувати у великих масштабах». Навпаки, штучний інтелект може швидко та точно обробляти величезні обсяги інформації, дотримуючись дисципліни. Він вважає, що поєднання штучного інтелекту з фізичними моделями та людським досвідом – це спосіб подолати слабкі сторони кожного інструменту.

З цієї думки дослідницька група під його керівництвом в Мічиганському університеті (США) провела дослідницький проект «Штучний інтелект підвищує точність, надійність та економічну цінність середньострокових прогнозів повеней континентального масштабу», який має бути завершений у 2023 році. У рамках дослідження було розроблено нову гібридну платформу моделювання, що поєднує штучний інтелект та поточну модель прогнозування повеней США – Національну водну модель (NWM), яка може зменшити помилки в національних програмах прогнозування повеней, забезпечуючи точніші прогнози місць виникнення повеней.

Доктор Вінь та вчені виявили, що коли штучний інтелект використовувався разом із моделлю NWM, розробленою Національним управлінням океанічних і атмосферних досліджень США (NOAA), отримана гібридна модель була в чотири-шість разів точнішою. ​​Штучний інтелект був навчений на даних NOAA для США, але систему можна було налаштувати для будь-якої країни.

Результати дослідження показують, що гібридна модель не лише перевершує NWM, але й передову модель штучного інтелекту, розроблену Google, особливо в екстремальних ситуаціях повені. Роботу було опубліковано у провідному журналі Американського геофізичного союзу (AGU), який публікує менше 100 досліджень на рік.

Тестування по всій території США

Доктор Тран Нгок Вінь, лауреат премії «Золотий глобус» у галузі науки та технологій 2025 року, володіє 8 національними патентами в Кореї, 29 науковими статтями, опублікованими в міжнародних наукових журналах категорії Q1...

Доктор Вінь поділився: «Щоб оголосити результати, нам довелося подолати багато штормів і виконати величезний обсяг роботи. Але це доказ постійного пошуку кращих рішень для прогнозування стихійних лих, мети, яку я плекав з перших днів початку роботи в цій професії».

Як головний автор цього дослідницького проєкту, він багато років невпинно працював, починаючи від збору та обробки вхідних даних, включаючи метеорологічні дані (дощ, температура, вітер тощо), дані про повеневий потік, дані моделювання з NWM, до проектування загальної дослідницької бази, побудови сценаріїв моделювання для оцінки ефективності моделі, пропозиції керівництва написанням рукопису, участі в процесі рецензування дослідницького проєкту...

«Щодо досліджень, я інтегруватиму штучний інтелект у систему моделі Землі, щоб покращити можливості моделювання та швидкість обчислень. Мета полягає в прогнозуванні масштабних стихійних лих, таких як шторми, на триваліший період часу, наприклад, на наступні 10 днів. Коли ми матимемо точні та ранні результати прогнозу, ми будемо краще підготовлені, мінімізуючи людські збитки та збитки майну», – доктор Тран Нгок Вінь (Мічиганський університет, США)

Зокрема, він був безпосередньо відповідальним за розробку, програмування та навчання моделі штучного інтелекту для тестування по всій території США з більш ніж 42 000 повеней з періодом прогнозування від 1 до 10 днів. «Вона може надавати ймовірнісні сценарії прогнозування – ключовий фактор для прийняття рішень у контекстах високого ризику, і може працювати на звичайному комп’ютері без потреби в суперкомп’ютері», – заявив доктор Вінь про чудові характеристики моделі.

Паралельно з дослідженням повеней, доктор Тран Нгок Вінь також опублікував роботу про міські повені в журналі Nature Cities, вказавши на «петлю повені - модернізацію каналізаційних систем - повені», попереджаючи, що сучасний підхід до проектування дренажних систем не є оптимальним. Він сподівається застосувати це дослідження на практиці у В'єтнамі, зосереджуючись не лише на прогнозуванні повеней, але й надаючи рішення для запобігання, а також допомагаючи у проектуванні робіт із запобігання стихійним лихам, оптимізуючи системи водовідведення у великих міських районах, таких як Ханой та Хошимін.

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