VINIF.2023.DA019 – Dự báo sự hình thành bão bằng phương pháp học máy

project manager image
Chủ nhiệm dự án
PGS.TS. Nguyễn Thị Nhật Thanh
Tổ chức chủ trì
Trường đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội

Bão là một trong những nguyên nhân tự nhiên chính gây thiệt hại về tài sản và tính mạng ở Việt Nam. Trong các nghiên cứu ứng dụng về dự báo bão, một câu hỏi quan trọng là làm thế nào có thể cải thiện được khả năng dự báo bão để phục vụ quản lý rủi ro và phòng tránh thiên tai. Với mong muốn hiểu biết thêm về cơ chế hình thành bão, chúng tôi gần đây đã xem xét và phân tích chi tiết về các khía cạnh vật lý khác nhau của quá trình hình thành bão, sử dụng các mô hình lý thuyết và mô phỏng. Các kết quả phân tích ban đầu của chúng tôi cho thấy có những ràng buộc vật lý ở vùng nhiệt đới có khả năng giúp cải thiện dự báo sự hình thành bão. Những kết quả sơ bộ này là xuất phát điểm cho đề tài nghiên cứu này. Bên cạnh đó, với một số kết quả ban đầu rất khả quan về thử nghiệm ứng dung phương pháp học máy cho dự báo sự hình thành bão gần đây của chúng tôi, dự án nghiên cứu bao gồm ba mục tiêu chính:

  • Phát triển một số phương pháp học máy, học sâuđể dự báo sự hình thành bão ở khu vực Biển Đông và tây bắc Thái Bình Dương từ dữ liệu khí hậu và ảnh vệ tinh.
  • Áp dụng phương pháp học máy mới để xác định các yếu tố khí hậu chi phối hình thành bão gần vùng ven biển Việt Nam phục vụ việc dự tính và ứng phó biến đổi khí hậu trong tương lai ở Việt Nam.
  • Tăng cường năng lực nghiên cứu và thúc đẩy hợp tác đa ngành trong lĩnh vực nghiên cứu khí hậu, dự báo thời tiết, và ứng dụng học máy, nhằm cung cấp các giải pháp thiết thực giúp tăng cường chất lượng dự báo bão ở Việt Nam.
project manager image
Chủ nhiệm dự án
PGS.TS. Nguyễn Thị Nhật Thanh
Tổ chức chủ trì
Trường đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội

Tags

Tiến độ dự kiến
01/11/2023
31/10/2024
Giai đoạn 1

– Thu thập và tiền xử lý dữ liệu vệ tinh, khí tượng, thời tiết để dự báo hình thành bão ở vùng Biển Đông và tây bắc Thái Bình Dương;
– Phát triển một giao diện lập trình ứng dụng (API) để tiền xử lý dữ liệu phục vụ cho việc thử nghiệm, đánh giá, và kiểm thử các thuật toán học máy;
– Phát triển và đánh giá hiệu quả của các mô hình học máy để dự báo hình thành bão sử dụng dữ liệu vệ tinh và khí tượng;
– Nộp và trình bày một báo cáo tại hội thảo/hội nghị quốc tế lần 1;
– Viết bản thảo bài báo Q1 đầu tiên về ứng dụng các phương pháp học máy để dự báo hình thành bão và đánh giá hiệu quả phương pháp với các bộ dữ liệu đầu vào khác nhau;
– Viết báo cáo năm 1;
– Thu thập và tiền xử lý dữ liệu các kịch bản khí tượng trong tương lai;

31/10/2025
Giai đoạn 2

– Đánh giá độ nhạy của các mô hình học máy với đầu vào dữ liệu khí hậu và/hoặc hình ảnh khác nhau để đưa ra dự đoán xác suất được hiệu chỉnh tốt cho các mô hình được phát triển trong Năm 1
– Đánh giá mức độ hội tụ và hiệu quả của các phương pháp học máy lựa chọn với đặc trưng khác nhau dựa trên tìm kiếm các yếu tố ở quy mô lớn chi phối sự hình thành bão vùng ven biển Việt Nam;
– Phân tích và tối ưu hóa các mô hình học máy để đạt kết quả tốt nhất trong việc dự báo sự hình thành bão tại mỗi thời điểm trong tương lai cho vùng ven biển Việt nam;
– Chỉnh sửa và nộp bản thảo bài báo Q1 đầu tiên;
– Nộp và trình bày báo cáo tại hội thảo/hội nghị quốc tế lần hai;
– Viết bản thảo bài báo Q1 thứ hai về hiệu năng của các mô hình học máy;
Viết bản thảo 1 bài báo cho tạp chí quốc gia về ứng dụng mô hình học máy cho dự báo hình thành bão.
– Viết bản thảo bài báo Q1 thứ 3 về thiết kế và thử nghiệm dự báo hình thành bão dùng học máy và đánh giá hiệu quả của phương pháp này so với các phương pháp dự báo khác;
– Viết báo cáo năm 2;

31/10/2026
Giai đoạn 3

– Triển khai các thuật toán học máy phát triển trong năm 1-2 để dự báo hình thành bão tại Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn quốc gia;
– Đánh giá định lượng hiệu quả của mô hình học máy đề xuất trong dự báo hình thành bão so với các mô hình dự báo hiện đang sử dụng tại Việt nam;
– Nộp bản thảo bài báo Q1 thứ hai;
– Nộp bản thảo bài báo Q1 thứ ba;
– Nộp bản thảo bài báo cho tạp chí quốc gia viết từ năm 2;
– Nộp và trình bày báo cáo tại hội -thảo/hội nghị quốc tế lần ba;
– Viết một báo cáo kỹ thuật cho việc phát triển chương trình máy tính dự báo hình thành bão sử dụng phương pháp học máy tại – Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn quốc gia;
– Viết báo cáo tổng hợp dự án;