Một siêu máy tính mới được kỳ vọng sẽ cải thiện đáng kể độ chính xác của các dự báo thời tiết hàng ngày trên khắp cả nước, với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo (AI).
Tiến sĩ Jess Robertson, nhà khoa học trưởng về công nghệ tiên tiến tại Earth Sciences New Zealand, cho biết việc tăng gấp ba lần sức mạnh tính toán sẽ giúp dự báo thời tiết năm ngày trở nên chính xác như dự báo hai ngày trước đây.
Được phát triển bởi Hewlett Packard Enterprises và mang tên Cascade, siêu máy tính mới này cho phép các nhà dự báo chạy nhiều mô phỏng cùng lúc.
Thiết bị này đã đi vào hoạt động, đặt tại một trung tâm dữ liệu của CDC ở Auckland, thay thế cho “chiếc hộp màu xanh” cũ ở Greta Point, Wellington.
Zealand – Photo: NIWA / Young
Trong khi chiếc máy tính cũ có kích thước lên tới 20 mét và tiêu thụ nhiều điện năng, đòi hỏi hệ thống làm mát phức tạp hơn bất kỳ không gian đồng đặt nào có thể đáp ứng, thì siêu máy tính mới lại tiết kiệm hơn nhiều.
Nó chỉ rộng khoảng ba mét và trông, theo lời Robertson, giống như bất kỳ máy tính nào khác – “rất nhiều dây cáp, nhiều ống dẫn nước vào các chip để làm mát, và chỉ là một đống hộp không tên tuổi lớn”.
Ông cho biết, việc đặt máy tại một trung tâm dữ liệu thay vì tại chỗ giúp họ có thể tập trung vào nghiên cứu khoa học thay vì phải quản lý chính cỗ máy đó.
“Chúng tôi đang hưởng lợi từ các khoản đầu tư nước ngoài vào những trung tâm dữ liệu khổng lồ này dành cho các nhà cung cấp dịch vụ đám mây và các đối tác khác, để có thể đặt máy móc của mình tại đó.”
Khả năng của nó là một bước tiến lớn, có thể xử lý 19 petabyte dữ liệu; để so sánh, Earth Sciences đã thu thập dữ liệu khí hậu trong 30 năm qua, cứ 15 phút một lần ở khoảng cách một kilomet – và tập dữ liệu đó chỉ khoảng nửa petabyte, Robertson cho biết.
Điều này đồng nghĩa với việc dự báo hiệu quả và chính xác hơn.
Hàng ngày, người dân sẽ có thêm thông tin chắc chắn về việc liệu có nên tổ chức tiệc nướng gia đình vào cuối tuần hay đi bộ đường dài ở Tararuas.
Ngoài ra, nó còn giúp các công ty năng lượng tối đa hóa sản lượng điện từ năng lượng mặt trời và gió, đồng thời cung cấp thông tin cảnh báo sớm hơn cho các cơ quan quản lý khẩn cấp về những sự kiện có khả năng gây thảm họa.
Robertson cho biết, cỗ máy này chắc chắn vẫn tiêu thụ nhiều điện năng, nhưng trung tâm dữ liệu hoạt động bằng năng lượng tái tạo, và nước dùng để làm mát máy cũng được tái chế.
“Ý tưởng ở đây là chúng tôi không làm cho các vấn đề khí hậu trở nên tồi tệ hơn khi chúng tôi mô phỏng chúng.”
Chris Weber, Phó chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành của Hewlett Packard tại khu vực Nam Thái Bình Dương, giải thích rằng họ có thể tối đa hóa hiệu quả năng lượng thông qua hệ thống làm mát bằng chất lỏng trực tiếp và tận dụng năng lượng tái tạo.
Ông nói: “Chúng tôi đang trang bị cho các nhà nghiên cứu khí hậu và môi trường hàng đầu của New Zealand những công cụ cần thiết để thúc đẩy khám phá khoa học và giải quyết một số thách thức cấp bách nhất trong thời đại của chúng ta.”
AI ĐÓNG VAI TRÒ GÌ?
Robertson giải thích rằng việc sử dụng AI trong lĩnh vực môi trường là để nhận diện các mô hình và dự đoán thời tiết trong tương lai, mà không cần phải phân tích khoa học đằng sau nó mỗi lần.
“Đôi khi bạn chỉ cần mô hình đó,” ông nói.
Cascade có khả năng sử dụng AI để dự đoán thời tiết ngắn hạn, mang tính địa phương cao – điều mà cả các công ty năng lượng và cơ quan quản lý khẩn cấp đều có thể tận dụng.
Các nhà khoa học gọi đây là “dự báo tức thời” (nowcasting), với AI giúp quá trình dự báo trở nên tinh gọn và nhanh chóng hơn.
Robertson cho biết: “Các mô hình vật lý lớn của chúng tôi sẽ mất khoảng hai giờ để chạy dữ liệu trong một tuần, hoặc một dự báo kéo dài một tuần. Và điều mà các mô hình AI này có thể làm là, thay vì chờ đợi hai giờ đó, nó có thể nắm bắt chính xác những gì đang diễn ra trên thực tế và học cách kết hợp hiệu quả giữa điều kiện hiện tại và những gì mô hình của tôi dự đoán sẽ xảy ra.”
Điều đó giúp giảm lỗi khoảng một nửa, ông nói.
Điều này cũng áp dụng cho các mô hình lũ lụt. Các dự báo thường mất một ngày giờ chỉ cần hai phút khi sử dụng AI – một yếu tố thực sự có thể giúp đưa ra các quyết định nhanh chóng về việc sơ tán hoặc điều phối lực lượng ứng phó đầu tiên trong một cơn bão.
Tom Wilson, cố vấn khoa học trưởng của Cơ quan Quản lý Khẩn cấp Quốc gia, nói với RNZ rằng dự báo thời tiết là yếu tố thiết yếu cho công tác quản lý khẩn cấp – đặc biệt là khi đối mặt với bão hoặc hạn hán.
Ông nói: “Việc có độ chính xác cao hơn trong bất kỳ dự báo nào luôn cực kỳ hữu ích.”
Trong các sự kiện thời tiết khắc nghiệt diễn biến nhanh chóng, từ lốc xoáy đến giông bão, độ chính xác càng cao và thời gian cảnh báo càng dài, thì cảnh báo có thể được gửi đến cộng đồng hoặc cơ sở hạ tầng quan trọng, như lưới điện quốc gia, càng nhanh chóng.
Ông cho biết, New Zealand nằm ở một “phần đặc biệt của thế giới”, thường xuyên phải đối mặt với các cơn bão nhiệt đới cũ, những cơn bão lớn từ phía nam, và địa hình phức tạp của các khối đất liền khiến việc dự báo trở nên đặc biệt khó khăn – đặc biệt là khu vực Auckland.
Wilson nhận định: “Công nghệ tiên tiến mới mà Earth Sciences New Zealand đang có được với siêu máy tính này đại diện cho một bước tiến thực sự quan trọng.”
Công nghệ mới, kết hợp với chuyên môn của con người, đã giúp đất nước này đi trước một bước trong việc đối phó với các rủi ro liên quan đến thời tiết.
MetService, cơ quan dự báo thời tiết quan trọng khác của đất nước, dự kiến sẽ sáp nhập vào Earth Sciences trong vài năm tới, đồng nghĩa với việc họ cũng sẽ được hưởng lợi từ siêu máy tính mới.
Còn về chiếc máy tính cũ 20 mét ở Greta Point thì sao? Robertson cho biết nó đã được tháo dỡ và nhiều bộ phận đã được tái chế, với các đơn vị xử lý và thành phần bộ nhớ được gửi ra nước ngoài để thay thế các bộ phận trong các máy tương tự.
Giờ đây, có một “chiếc hộp màu xanh khổng lồ trống rỗng” tại cơ sở ở Greta Point, Robertson nói – nhưng có lẽ, cũng sẽ có một khoản tiết kiệm đáng kể trong hóa đơn tiền điện.
Theo rnz.co.nz