Thomas Wahl dari University of Central Florida menggunakan kemajuan pembelajaran mesin untuk meramal dan mengurangkan banjir pantai, menawarkan harapan dan penyelesaian praktikal untuk komuniti yang terdedah di seluruh dunia.
Memandangkan kawasan pantai menghadapi risiko yang lebih tinggi akibat peningkatan paras laut dan peningkatan keparahan ribut, seorang penyelidik Universiti Florida Tengah sedang merintis usaha untuk menyediakan komuniti ini dengan lebih baik daripada banjir yang memusnahkan. Thomas Wahl, seorang profesor bersekutu di Jabatan Kejuruteraan Awam, Alam Sekitar dan Pembinaan UCF, berada di barisan hadapan dalam inisiatif ini melalui makmal Risiko & Kejuruteraan Pantai (CoRE) beliau.
Makmal Wahl menggunakan teknik pembelajaran mesin untuk menilai dan meramalkan risiko banjir, menyediakan data penting untuk membangunkan strategi penyesuaian yang mampan dan berdaya tahan. Makmal ini memberi tumpuan kepada lonjakan ribut, terutamanya mengkaji kemungkinan statistik kejadian seperti lonjakan satu dalam seratus tahun di kawasan terdedah, termasuk Tampa, Cedar Key dan New Jersey. Dengan mensimulasikan kedua-dua senario banjir yang diperhatikan dan hipotesis, pasukan Wahl meningkatkan pemahaman kami tentang cara melindungi wilayah ini dengan lebih berkesan.
Pendekatan inovatif Wahl memanfaatkan pembelajaran mesin untuk mengenal pasti interaksi kompleks antara angin, tekanan dan paras air. Teknik ini melengkapkan model hidrodinamik tradisional, yang terkenal dengan keamatan pengiraannya.
"Sepuluh hingga 20 tahun yang lalu, orang ramai akan berkata adalah mustahil untuk menjalankan model lonjakan ribut global untuk membina semula lonjakan ribut secara global selama 50 tahun dengan model berasaskan proses ketelitian tinggi yang benar-benar menangkap fizik," kata Wahl dalam a Siaran akhbar. "Sekarang, terdapat versi berbeza model tersebut di luar sana yang berjalan pada skala global pada superkomputer."
Usaha terobosan makmal didorong oleh kajian terdahulu, termasuk kerjasama dengan NASA untuk menganalisis tingkah laku lonjakan ribut sepanjang abad yang lalu. Dengan memeriksa data daripada satelit NASA dan memahami hubungan rumit antara angin, tekanan dan lonjakan ribut yang terhasil, pasukan Wahl telah menetapkan peringkat untuk kemajuan selanjutnya dalam ramalan dan pengurusan banjir.
Penyelidikan ini mempunyai implikasi yang signifikan untuk wilayah di seluruh dunia. Wahl sedang bekerjasama dengan Jabatan Pertahanan untuk mengkaji risiko banjir di pemasangan tentera di seluruh dunia, dan projek baharu dengan NASA bertujuan untuk menyepadukan data satelit tambahan ke dalam model mereka. Kajian ini juga mempertimbangkan kesan variasi iklim berskala besar seperti El Nino dan La Nina ke atas lonjakan ribut dan risiko banjir.
Aplikasi praktikal penyelidikan Wahl sudah memberi manfaat kepada komuniti. Sebagai contoh, data dan metodologi daripada kajian banjir New Jersey sedang digunakan untuk kawasan rawan banjir di Florida, seperti Jacksonville. Melalui Inisiatif Delta Sungai Mississippi bernilai $22 juta, pasukan Wahl sedang meneroka alat yang boleh disesuaikan untuk membantu kawasan terdedah Florida.
Wahl menekankan kepentingan penyelesaian setempat dan ketersediaan sumber apabila menangani risiko banjir. Daripada kejuruteraan tanah lembap dan terumbu tiram kepada pelaburan bandar dalam sistem pam air, julat strategi berbeza dengan ketara berdasarkan ciri serantau.
"Ia benar-benar bergantung pada jenis acara yang anda sediakan dan sumber ekonomi yang anda ada untuk melaksanakan penyelesaian tersebut," tambah Wahl. "Kami mempunyai banyak daripada kelabu kepada hijau kepada infrastruktur hibrid yang boleh dilakukan, tetapi ia benar-benar sangat setempat."
Memandangkan Wahl terus menolak sempadan pemodelan banjir, kemajuan dalam teknologi terbukti penting.
“Ia sama dengan pembelajaran mesin. Saya fikir ia benar-benar sumber pengiraan yang telah bertambah baik dan membuka pintu yang kami tidak sangka akan dibuka dengan begitu cepat,” tambahnya.
Penyelidikan perintis Wahl menawarkan harapan, mempamerkan bagaimana teknologi inovatif dan dedikasi saintifik boleh mengubah keupayaan kami untuk melindungi komuniti pantai daripada ancaman banjir yang semakin meningkat.