Google sử dụng AI để giảm thiểu tác động môi trường từ các chuyến bay

Google đang hợp tác với American Airlines và quỹ đầu tư khí hậu Breakthrough Energy của Bill Gates nhằm hạn chế tác động của mỗi chuyến bay với môi trường bằng cách lập biểu đồ bay tránh các tuyến bay tạo ra các vệt trắng trên bầu trời mà đôi khi máy bay để lại phía sau.

Những vệt trắng này là một vấn đề lớn đối với hành tinh. Chúng không phải khói mà là hơi nước, được hình thành khi hơi nước ngưng tụ xung quanh các hạt do máy bay thải ra, xuất hiện khi không khí có độ ẩm cao. Về cơ bản, chúng trở thành những đám mây nhân tạo ở độ cao có thể đo được hàng km. Tác động của mây với khí hậu là rất phức tạp. Chúng có thể giữ nhiệt trên hành tinh, nhưng cũng có thể làm mát bằng cách phản chiếu một số tia sáng mặt trời ra ngoài không gian. 

Thật không may, với các đám mây nhân tạo do máy bay thải ra, quá trình giữ nhiệt diễn ra nhiều hơn là làm mát do không có ánh sáng mặt trời phản chiếu vào ban đêm. Những đám mây nhân tạo này giữ nhiệt dẫn đến sự nóng lên toàn cầu. Chúng chiếm khoảng 35% tác động nóng lên toàn cầu của ngành hàng không. 

Bằng cách sử dụng hình ảnh vệ tinh và trí tuệ nhân tạo (AI), các chuyên gia đã tìm ra phương pháp dự báo nơi có nhiều khả năng hình thành các vệt trắng do máy bay tạo ra. Điều này có thể giúp thiết kế các tuyến đường tránh các khu vực ẩm ướt và giảm thiểu tác động đến môi trường của ngành hàng không.

Để ngăn sự hình thành các vệt trắng, máy bay có thể bay ở nơi có ít độ ẩm hơn. Điều đó không có nghĩa là máy bay đi chệch hướng. Thay vào đó, các phi công có thể điều chỉnh độ cao của chuyến bay, tránh bay ở các khu vực có độ ẩm lớn.

Để phát triển các biểu đồ bay phù hợp, trước tiên, nhóm nghiên cứu phải xem qua hàng chục nghìn hình ảnh vệ tinh để phát hiện và đánh dấu nơi dễ hình thành các vệt. Họ đã sử dụng dữ liệu này để đào tạo một mô hình thị giác máy tính nhằm phát hiện các vệt mờ trong hình ảnh vệ tinh. Sau khi bổ sung thêm dữ liệu về thời tiết và chuyến bay, các nhà nghiên cứu cuối cùng hoàn thành một mô hình dự đoán thời điểm và địa điểm các vệt trắng có thể hình thành.

"Nó giống như một tấm bản đồ lớn nói rằng: 'Hãy nhìn xem, những chiếc máy bay bay ở độ cao này sẽ tạo ra vệt trắng Vì vậy, chúng ta đừng lái bất kỳ chiếc máy bay nào qua đó'", kỹ sư phần mềm Scott Geraedts của Google chia sẻ trong một video được công ty phát hành cùng với một bài đăng trên blog.

Các phi công của American Airlines đã thực hiện 70 chuyến bay thử nghiệm với các lộ trình do AI vẽ ra trong 6 tháng. "Nó rất dễ dàng, rất trực quan. Chúng tôi đã thay đổi độ cao khá thường xuyên để tránh nhiễu loạn", giám đốc điều hành chuyến bay Deborah Hecker của American Airlines cho biết trong video.

Kết quả là, các chuyến bay này giảm 54% vệt trắng. Con số sẽ được cải thiện khi AI được đào tạo lâu hơn với nhiều dữ liệu hơn. Đây là một dấu hiệu đầy hứa hẹn rằng việc điều chỉnh đường bay là một cách mà ngành hàng không có thể giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu, trong khi các loại máy bay và nhiên liệu ít gây ô nhiễm vẫn đang được phát triển.

Các chuyến bay thử nghiệm đã đốt cháy thêm 2% nhiên liệu bằng cách tránh các vệt khói. Đây có lẽ là hạn chế duy nhất của phương pháp này. Theo Google, lượng nhiên liệu bổ sung tăng khoảng 0,3% do chỉ có một phần nhỏ các chuyến bay cần điều chỉnh để ngăn vệt trắng, tương đương với chi phí tăng thêm từ 5 đến 25 USD cho việc tránh được một tấn khí thải CO2.

Nghiên cứu của Google vẫn chưa được bình duyệt, mặc dù tờ New York Times báo cáo rằng công ty đã gửi nghiên cứu cho một tạp chí khoa học. American Airlines chỉ ra rằng vẫn cần phải nghiên cứu thêm để xem liệu giải pháp này có thể được thực hiện ở quy mô lớn hơn hay không.