DeepMind “khuấy đảo” lĩnh vực dự báo thời tiết với AI GenCast

Thảm họa thiên nhiên như cơn bão Helene tàn phá Florida đầu năm nay, cướp đi sinh mạng của 234 người, đã thúc đẩy các nhà khoa học phát triển hệ thống dự báo thời tiết chính xác hơn. Mới đây, DeepMind, bộ phận AI của Google, đã công bố một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực này với GenCast, một mô hình AI dự báo thời tiết vượt trội so với các hệ thống hiện có.

GenCast: Chính xác hơn, nhanh hơn

Theo DeepMind, GenCast không chỉ dự báo thời tiết hàng ngày và thời tiết khắc nghiệt tốt hơn so với chương trình AI dự báo thời tiết trước đây của họ, mà còn vượt trội hơn cả hệ thống dự báo tốt nhất hiện nay của trung tâm dự báo thời tiết trung hạn Châu Âu (ECMWF).

Trong các thử nghiệm so sánh dự báo 15 ngày cho thời tiết năm 2019, GenCast chính xác hơn hệ thống ENS của ECMWF trong 97,2% trường hợp. Với thời gian dự báo trên 36 giờ, độ chính xác của GenCast thậm chí còn cao hơn, đạt 99,8%.

“Có lẽ hơi cường điệu, nhưng giống như chúng tôi đã đạt được những cải tiến đáng kể trong nhiều thập kỷ chỉ trong một năm”, Rémi Lam, nhà khoa học chính của chương trình AI dự báo thời tiết trước đây của DeepMind, chia sẻ với The New York Times.

Mô hình khuếch tán với khả năng tính toán vượt trội

GenCast là một mô hình khuếch tán, tương tự công nghệ được sử dụng trong các công cụ AI tạo sinh của Google. DeepMind đã huấn luyện phần mềm này trên gần 40 năm dữ liệu thời tiết chất lượng cao do ECMWF cung cấp.

Các dự đoán của GenCast mang tính xác suất, nghĩa là chúng tính đến một loạt các khả năng và được biểu thị dưới dạng phần trăm. Mô hình xác suất được coi là chi tiết và hữu ích hơn so với mô hình xác định, vốn chỉ đưa ra dự đoán tốt nhất về thời tiết trong một ngày nhất định.

Điểm đáng chú ý là GenCast yêu cầu sức mạnh tính toán ít hơn đáng kể so với các phương pháp dự báo tổng hợp dựa trên vật lý truyền thống như ENS. Theo Google, chỉ cần một bộ xử lý tensor TPU v5 có thể tạo ra dự báo GenCast 15 ngày trong 8 phút. Ngược lại, một siêu máy tính với hàng chục nghìn bộ xử lý có thể mất hàng giờ để tạo ra dự báo dựa trên vật lý.

Tiềm năng phát triển và ứng dụng

Mặc dù chưa hoàn hảo, GenCast vẫn là một bước tiến đột phá trong lĩnh vực dự báo thời tiết. DeepMind tự tin rằng họ có thể khắc phục những hạn chế hiện tại của mô hình, chẳng hạn như khả năng dự đoán cường độ bão.

Google đang biến GenCast thành một mô hình mở, với mã ví dụ có sẵn trên GitHub. Dự đoán của GenCast cũng sẽ sớm được tích hợp vào Google Earth.

GenCast của DeepMind đánh dấu một bước tiến quan trọng trong công nghệ dự báo thời tiết, hứa hẹn mang lại những dự báo chính xác hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn. Với tiềm năng phát triển và ứng dụng rộng rãi, GenCast có thể góp phần cải thiện khả năng ứng phó với thiên tai và biến đổi khí hậu.