Trung Quốc áp dụng AI vào quản lý đường sắt cao tốc
Tờ SCMP đưa tin, Trung Quốc tiếp tục gây bất ngờ với thế giới khi sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để vận hành mạng lưới đường sắt cao tốc dài 45.000km theo cách mà ít quốc gia làm được.
Theo đó, một hệ thống AI ở Bắc Kinh hiện phụ trách xử lý lượng lớn dữ liệu thời gian thực trên khắp đất nước, có thể cảnh báo đội bảo trì về các tình huống bất thường trong vòng 40 phút, với độ chính xác lên tới 95%.
"Điều này giúp các đội tại chỗ tiến hành kiểm tra và sửa chữa nhanh nhất có thể", Niu Daoan, kỹ sư cấp cao tại Tập đoàn Đường sắt Nhà nước Trung Quốc viết trên tạp chí China Railway.
Trong năm vừa qua, không có tuyến đường sắt cao tốc nào đang vận hành của Trung Quốc ghi nhận cảnh báo giảm tốc độ do các vấn đề bất thường trên đường ray, trong khi số lỗi nhỏ khác đã giảm 80% so với năm trước.
Theo bài báo, biên độ chuyển động của đường sắt vì gió mạnh cũng giảm – ngay cả trên những cây cầu lớn bắc qua thung lũng – nhờ việc áp dụng công nghệ AI.
Theo các nhà nghiên cứu, trí thông minh nhân tạo có thể dự đoán và đưa ra cảnh báo trước khi có vấn đề phát sinh, cho phép bảo trì chính xác và kịp thời, giúp duy trì cơ sở hạ tầng của các tuyến đường sắt cao tốc ở tình trạng tốt hơn so với khi mới xây dựng lần đầu.
Theo bài báo, sau nhiều năm nỗ lực, các nhà khoa học và kỹ sư đường sắt Trung Quốc đã "giải quyết được những thách thức" về rủi ro toàn diện, từ đó đạt mục tiêu phòng ngừa an toàn chủ động và bảo trì cơ sở hạ tầng chính xác cho đường sắt tốc độ cao.
Trước khi xây dựng tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên cách đây 15 năm, giới quan sát lập luận rằng bảo trì sẽ trở thành một gánh nặng không thể chịu nổi khi dây điện và đường ray về sau cũ đi.
Vào cuối năm ngoái, mạng lưới đường sắt Trung Quốc đã có tổng chiều dài vượt qua cả chiều dài đường xích đạo, đặt ra thách thức về kỹ thuật và công nghệ để duy trì hoạt động an toàn.
Bên kia Thái Bình Dương, mạng lưới đường sắt cũ kỹ của Mỹ cũng đang phải đối mặt với vấn đề tương tự, thiếu bảo trì dẫn đến thường xuyên xảy ra sự cố an toàn. Trong 50 năm qua, số vụ trật bánh trung bình đã vượt quá 2.800 vụ mỗi năm, đạt đỉnh điểm gần 10.000 vụ vào năm 1978.
Giải pháp tương lai
Đường sắt cao tốc của Trung Quốc là tuyến đường sắt nhanh nhất thế giới, vận hành với tốc độ 350km/h, với kế hoạch tăng tốc độ vào năm tới lên 400km/h. Mạng lưới dự kiến sẽ tiếp tục mở rộng nhanh chóng cho đến khi kết nối tất cả các thành phố có dân số trên 500.000 người.
Nhóm của Niu sớm xác định một vấn đề tiềm ẩn đối với mạng lưới đường sắt, đó là sự kết hợp giữa các yếu tố thu nhập tăng, tỷ lệ sinh giảm và tình trạng già hóa dân số nói chung khiến số lượng công nhân bảo trì giảm dần so với mức hiện tại.
Các kỹ sư cho biết sự xuất hiện của AI là cách thức quản lý đường sắt tốc độ cao đã được ứng dụng từ hơn một thập kỷ trước, ở các nước như Đức và Thụy Sĩ.
Nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng cả hai nước châu Âu đều đề xuất kế hoạch cải thiện bảo trì đường sắt bằng trí tuệ máy móc, nhưng mạng lưới đường sắt của họ còn nhỏ so với mạng lưới ở Trung Quốc.
Để đáp ứng nhu cầu dữ liệu lớn để đào tạo hệ thống AI, các nhà khoa học và kỹ sư đường sắt Trung Quốc đã thu thập và sắp xếp gần 200 terabyte dữ liệu thô cho AI – gấp hơn 10 lần toàn bộ khối lượng dữ liệu của Thư viện Quốc hội Mỹ.
Dữ liệu đến từ nhiều nguồn và định dạng khác nhau, bao gồm các giá trị dạng sóng động được ghi lại bởi cảm biến bánh xe, bản ghi chuyển động của thân tàu, rung động đường ray và bản ghi khí tượng.
Ưu điểm của AI nằm ở khả năng phân tích dữ liệu đa dạng, xác định các manh mối tiềm ẩn liên quan đến sự cố và khám phá các kết nối chưa từng được biết trước đây trong các tập dữ liệu có vẻ hỗn loạn. Điều này cho phép xác định và dự đoán lỗi chính xác hơn.
Nhóm của Niu cho biết công nghệ này đã cải thiện hiệu quả phân tích dữ liệu mới lên 85%. Trước đây, trụ sở quản lý bảo trì ở Bắc Kinh chỉ đưa ra cảnh báo trên toàn quốc mỗi tuần một lần. Báo cáo giờ đây hiện phát hành hàng ngày.
Khoảng cách thu hẹp
Các kỹ sư cho biết, các thuật toán AI đã trải qua quá trình đánh giá nghiêm ngặt của con người để đảm bảo an toàn trước khi đưa vào triển khai.
Trong khi khoảng cách về công nghệ AI giữa Trung Quốc và Mỹ ngày càng mở rộng, một số nhà quan sát cho rằng sự chênh lệch thực tế đang thu hẹp và có thể có những đột phá của Trung Quốc trong một số lĩnh vực quan trọng bằng cách sử dụng các mô hình chuyên dụng, quy mô nhỏ hơn.
Các lệnh trừng phạt của chính phủ Mỹ đang ngăn cản Trung Quốc tiếp cận chip AI tiên tiến nhất, làm chậm quá trình phát triển các mô hình lớn của nước này – như Sora của OpenAI và các mô phỏng thực tế của thế giới vật chất.
Nhưng các mẫu xe tự lái được trang bị cảm biến lidar hiệu suất cao đang ngày càng rẻ và phổ biến ở Trung Quốc, nơi AI cũng được áp dụng triệt để trong các hệ thống dự báo thời tiết.
Các bến cảng tự động đã cải thiện đáng kể hiệu quả hậu cần và lưới điện siêu cao áp thông minh đang gửi năng lượng gió và mặt trời từ sa mạc Gobi đến các vùng xa xôi trên khắp đất nước.
Một nhà khoa học làm việc trong lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng AI ở Bắc Kinh, giấu tên cho biết sự xuất hiện của các mô hình lớn như ChatGPT và Sora là "một bất ngờ thú vị".
"Nếu Mỹ có thể biến công nghệ này thành công cụ hữu hình thì họ sẽ có tiềm năng duy trì vị trí dẫn đầu trên thế giới. Nếu không thì vị thế dẫn đầu chỉ là ảo vọng".