Google DeepMind công bố mô hình AI dự báo bão đột phá, giải bài toán khó của nhiều thập kỷ

Đột phá lịch sử trong dự báo bão nhiệt đới

Google DeepMind vừa chính thức ra mắt nền tảng Weather Lab, nơi giới thiệu mô hình thử nghiệm mới, có thể tạo ra 50 kịch bản bão khác nhau trong vòng 15 ngày tới. Quan trọng hơn, DeepMind đã đạt được thỏa thuận hợp tác với Trung tâm Bão Quốc gia Hoa Kỳ (NHC), lần đầu tiên đưa dự báo AI vào quy trình vận hành thực tế của một cơ quan khí tượng liên bang.

Chúng tôi giới thiệu ba nội dung chính: mô hình AI mới dành riêng cho bão nhiệt đới, quan hệ hợp tác chính thức với Trung tâm Bão Quốc gia và khả năng giúp các nhà khí tượng theo dõi dự báo của chúng tôi theo thời gian thực.

Theo số liệu của Liên Hợp Quốc, trong vòng 50 năm qua, bão nhiệt đới (bao gồm bão, áp thấp nhiệt đới và xoáy thuận) đã gây thiệt hại kinh tế lên đến 1.400 tỷ USD trên toàn cầu. Do đó, việc cải thiện khả năng dự báo không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn có thể cứu sống hàng triệu người tại các khu vực ven biển dễ bị tổn thương.

Mô hình AI của Google Deepmind vượt trội hơn các mô hình dự báo truyền thống ra sao?

Khác với mô hình vật lý truyền thống vốn phải đánh đổi giữa độ phân giải và quy mô, hệ thống AI của DeepMind giải quyết đồng thời hai bài toán: xác định đường đi (track) và cường độ (intensity) của bão. Trong các bài kiểm tra nội bộ theo chuẩn của NHC, mô hình AI cho thấy vượt trội rõ rệt: sai số trong dự báo 5 ngày về vị trí bão giảm trung bình 140 km so với mô hình ENS hàng đầu của châu Âu.

Đặc biệt, AI lần đầu tiên vượt qua hệ thống HAFS của NOAA trong dự báo cường độ — vốn là điểm yếu lâu nay của các mô hình AI.

Đây là mô hình AI đầu tiên có năng lực đáng tin cậy trong việc dự báo cường độ bão nhiệt đới.

Không chỉ chính xác hơn, mô hình AI còn nhanh vượt trội. Trong khi các hệ thống truyền thống mất hàng giờ để xử lý, AI của DeepMind hoàn thiện dự báo 15 ngày chỉ trong khoảng 1 phút nhờ chạy trên một con chip chuyên dụng. Tốc độ này đáp ứng hoàn toàn yêu cầu thời gian xử lý dưới 6 tiếng rưỡi của Trung tâm Bão Quốc gia.

DeepMind huấn luyện mô hình này trên hai nguồn dữ liệu chính: dữ liệu tái phân tích thời tiết toàn cầu trong hàng triệu quan trắc và bộ dữ liệu chuyên sâu về gần 5.000 cơn bão trong suốt 45 năm qua.

Ngoài ra, thuật toán Functional Generative Networks (FGN) giúp tạo ra các kịch bản dự báo đa dạng và chính xác hơn các phương pháp trước đây.

Đưa AI dự báo bão vào thực tế vận hành

Quan hệ hợp tác giữa DeepMind và Trung tâm Bão Quốc gia Hoa Kỳ đánh dấu bước chuyển quan trọng từ nghiên cứu sang ứng dụng thực tế.

Theo ông Keith Battaglia - Giám đốc cấp cao của nhóm AI thời tiết tại DeepMind, mối quan hệ bắt đầu từ những trao đổi không chính thức 18 tháng trước và nay đã chính thức thành đối tác.

Mùa bão Đại Tây Dương 2025 vừa khởi động sẽ là thử thách thực tế đầu tiên cho hệ thống. Các nhà dự báo tại NHC sẽ song song theo dõi cả kết quả từ AI và các mô hình vật lý truyền thống nhằm so sánh độ chính xác.

Weather Lab hiện cũng đã chạy thử nghiệm với các cơn bão nổi bật gần đây như Beryl (2024) và Otis (2023). Đáng chú ý, khi mô hình dự đoán Otis có khả năng mạnh lên nhanh chóng - điều mà các mô hình truyền thống bỏ lỡ. Các chuyên gia NHC nhận định hệ thống AI hoàn toàn có thể cảnh báo sớm hơn nếu được sử dụng từ thời điểm đó.

Dù đạt bước tiến lớn, DeepMind nhấn mạnh Weather Lab vẫn chỉ là công cụ nghiên cứu. Các cảnh báo chính thức vẫn cần dựa trên hệ thống khí tượng quốc gia.

Tuy vậy, trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm gia tăng cường độ bão, những tiến bộ như thế này có thể trở thành công cụ bảo vệ tính mạng con người trên quy mô toàn cầu trong tương lai gần.