NASA và IBM sử dụng AI để dự báo bão mặt trời

NASA và IBM vừa giới thiệu Surya, mô hình học máy mã nguồn mở được thiết kế nhằm nâng cao khả năng dự đoán các hiện tượng thời tiết Mặt Trời. Với dữ liệu huấn luyện khổng lồ lên tới 250 terabyte từ Đài quan sát Động lực học Mặt Trời, Surya hứa hẹn sẽ trở thành công cụ quan trọng giúp giới khoa học hiểu rõ hơn các quy luật vật lý phức tạp của ngôi sao gần chúng ta nhất.

Bão Mặt Trời xảy ra khi Mặt Trời phun trào năng lượng và hạt vào không gian. Chúng có thể tạo ra các tia lửa mặt trời (solar flare) hoặc các vụ phun trào vành nhật hoa (coronal mass ejection - CME) di chuyển chậm hơn, gây nhiễu sóng vô tuyến, làm đảo bit trong máy tính trên vệ tinh, thậm chí đe dọa phi hành gia bằng các đợt bức xạ mạnh. Dù không thể ngăn chặn, việc dự đoán chính xác thời điểm xảy ra các vụ nổ lớn sẽ giúp con người chủ động ứng phó.

Trong những thử nghiệm ban đầu, Surya đã có thể dự đoán một số tia lửa Mặt Trời trước hai giờ, tăng gấp đôi thời gian cảnh báo so với nhiều phương pháp hiện nay. Theo chuyên gia AI Juan Bernabe-Moreno của IBM, mô hình không chỉ xác định được hình dạng, vị trí mà còn ước tính được cường độ của tia lửa. Dù hai giờ cảnh báo chưa đủ để loại bỏ mọi rủi ro, nhưng việc dự báo sớm chắc chắn sẽ giúp ích cho công tác ứng phó.

Bấy lâu nay, các nhà vật lý thiên văn vẫn gặp khó khăn trong việc xác định chính xác thời các vụ phun trào diễn ra. Dù đã nắm bắt được những điều kiện hình thành, nhưng việc lý giải "tại sao lại xảy ra ngay lúc đó" vẫn là câu hỏi bỏ ngỏ. Surya được kỳ vọng sẽ phát hiện ra các mẫu ẩn trong dữ liệu, qua đó giúp hệ thống cảnh báo đưa ra dự báo sớm hơn.

Không dừng lại ở khả năng dự đoán bão Mặt Trời, Surya đồng thời mở ra cơ hội nghiên cứu mối liên hệ giữa thời tiết không gian và thời tiết Trái Đất. Một số bằng chứng cho thấy hoạt động của Mặt Trời có thể ảnh hưởng đến hiện tượng sét, và việc làm rõ các tác động chéo này có thể mang lại bước tiến mới trong khoa học khí quyển.

Với tư cách là một mô hình mang tính nền móng, tức là không chỉ được huấn luyện cho một nhiệm vụ chuyên biệt, Surya có thể tìm ra nhiều quy luật vật lý khác nhau, tương tự như cách các mô hình ngôn ngữ tổng quát có thể đảm nhận nhiều công việc. NASA và IBM tin rằng Surya còn có thể mở ra hiểu biết mới về cách các thiên thể khác hoạt động.

"Hiểu được Mặt Trời cũng là cách để hiểu các ngôi sao khác", Bernabe-Moreno nói. "Chúng tôi coi Mặt Trời như một phòng thí nghiệm tự nhiên".