Liên hệ quảng cáo: +84 (0) 377 089 696 (Ms. Chung Anh)
Email: quangcao@tapchinuoc.vn

Áp dụng máy học (machine learning) trong ứng phó rủi ro cấp nước

21/06/2022 09:51

Máy học (machine learning) là một nhánh của trí tuệ nhân tạo (AI), có khả năng kết hợp dữ liệu cho trước để đưa ra các dự báo, xây dựng mô hình mới điều chỉnh phương thức làm việc hiện tại. Nó rất cần cho các công ty cấp nước để đảm bảo hoạt động ổn định trước những rủi ro trong tương lai, theo nghiên cứu của Itron.

Quá trình phát triển đô thị ảnh hưởng lớn tới nhu cầu, cách sử dụng của người dân và công tác chuẩn bị của các công ty cấp nước. Thêm một người dân, một hộ dân hay thêm một người nhân viên, một cơ quan cũng sẽ làm tăng mạnh lượng nước sử dụng trong buổi sáng, buổi tối và giờ hành chính. Tăng trưởng về dân sinh hay thương mại cũng đều tác động tới cung và cầu nước sinh hoạt.

Tương tự, các sự kiện thế giới cũng sẽ có những ảnh hưởng tương tự. Ví dụ, đại dịch COVID-19 hay hạn hán kéo dài nhiều năm không theo một quy luật tự nhiên nào đã khiến các cơ sở cấp nước gặp nhiều trở ngại, chất lượng đời sống người dân đi xuống đáng kể.

Dù đối với sự kiện có thể dự đoán được từ trước hay không, các công ty cấp nước có thể tự chuẩn bị bằng cách đầu tư vào phần mềm phân tích máy học (machine learning), là một ứng dụng của trí tuệ nhân tạo AI.

Theo International Business Machines (IBM), các bước hoạt động của máy học bao gồm: thu thập dữ liệu (data collection), tiền xử lý (preprocessing), huấn luyện mô hình (training model), đánh giá mô hình (evaluating model), cải thiện (improve).

Kết quả đưa ra của nó sẽ chia làm hai dạng: dự đoán (prediction) và phân loại (classification).

Áp dụng máy học (machine learning) trong ứng phó rủi ro cấp nước - Ảnh 1.

Áp dụng máy học (machine learning) trong dự báo và quản lý cấp nước. (Ảnh: FUNiX)

Máy học sẽ kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, về nhiều nội dung khác nhau như thời tiết, kinh tế, tài chính, ... để xây dựng các mô hình giúp điều chỉnh các quy trình làm việc, ngân sách và sử dụng chi tiêu vốn tiềm năng (CAPEX).

Dựa vào các phân tích của Itron, các tình huống mà máy học giúp các cơ sở cấp nước thích ứng có thể kể đến: hạn hán, đại dịch, suy thoái và bùng nổ kinh tế.

1. Hạn hán 

Trong thời gian gần đây, ở nhiều vùng đất của Hoa Kỳ, điển hình như bang California, hạn hán đã gắn liền với cuộc sống người dân ở đây. Khan hiếm nước là một thách thức lớn đối với các công ty cấp nước.

Mức độ nghiêm trọng của hạn hán kéo dài và thay đổi qua từng năm, phụ thuộc vào các yếu tố môi trường khác nhau.

Việc sử dụng máy học đưa ra dự báo có tính chính xác và độ tin cậy cao có vai trò quan trọng trong việc đưa ra các quyết định mang tính lâu dài.

Các quyết định đó bao gồm đầu tư vào công nghệ cải tạo nước hoặc khử mặn, hay thắt chặt hoặc nới lỏng các chính sách hạn chế sử dụng nước, tăng hoặc giảm giá cước nhằm duy trì ngân sách nhà nước.

Để phần mềm máy học đưa ra các dự báo tốt nhất có thể, các tổ chức môi trường, các trường đại học địa phương và các nhà khí hậu học cần tập trung nghiên cứu để đưa ra các nguồn dữ liệu phong phú và nhất quán.

2. Đại dịch

Dịch bệnh Covid-19 bắt đầu xuất hiện vào năm 2019 và đã gây tác động lớn đến nhiều mặt, trong đó có cách thức sinh hoạt của người dân trên toàn thế giới.

Ví dụ, nhiều người thất nghiệp và tất cả làm việc ở nhà, đồng hồ sinh học của mỗi người thay đổi dẫn tới thời gian sử dụng nước cao điểm vào buổi sáng muộn hơn so với các dịch vụ khác và mật độ sử dụng trong hộ gia đình tăng cao, đồng nghĩa với sự giảm mạnh tại các trung tâm thương mại.

Việc tích hợp các ca mắc COVID-19 gia tăng từ Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh các tỉnh và các sở y tế địa phương cùng với dữ liệu từ phân tích nước thải sẽ giúp máy học xác định được xu hướng và đưa ra dự đoán.

3. Suy thoái

Tháng 5 năm 2022, khi lạm phát gia tăng ở Hoa Kỳ, nhiều nhà kinh tế bắt đầu đặt câu hỏi liệu một cuộc suy thoái có đang xảy ra hay không.

Suy thoái kinh tế dưới bất kỳ hình thức nào có thể dẫn đến việc đóng cửa các doanh nghiệp và người dân mất việc làm. Nhà cửa, mặt bằng bán lẻ bị bỏ trống từ đó và việc sử dụng nước giảm. Các công ty cấp nước nhiều khi đã phải tăng giá cước để bù đắp cho khoản doanh thu thất thoát.

Máy học khi đã được cung cấp dữ liệu kinh tế sẽ giúp các công ty cấp nước hiểu được liệu có thể xảy ra suy thoái kinh tế và doanh thu có bị ảnh hưởng không.

Trong trường hợp dự báo xảy ra suy thoái, các công ty cấp nước cần lập ngân sách để giảm doanh thu nhằm trì hoãn hoặc giảm quy mô các kế hoạch đầu tư CAPEX tiếp theo.

4. Bùng nổ kinh tế

Trái với suy thoái, thời kỳ tăng trưởng kinh tế mạnh mẽ dài hạn sẽ dẫn tới một số thay đổi trong việc sử dụng nước mà các công ty cấp nước cần để tâm tới.

Trong đó có sự gia tăng nhu cầu khi dân số, nhà ở, doanh nghiệp và nâng cấp cơ sở hạ tầng tăng lên trong cùng một khu vực. Các ngành như chế biến thực phẩm hoặc sản xuất ô tô tiêu thụ một lượng nước rất lớn.

Dự báo về tăng trưởng kinh tế của máy học đưa ra những kế hoạch dài hạn để mở rộng hệ thống phân phối và chuẩn bị hệ thống xử lý nhằm tăng hàng triệu gallon nước mỗi ngày. Hơn nữa, dự báo về gia tăng doanh thu có thể cho phép thực hiện tuyển thêm nhân sự hoặc đầu tư CAPEX.

Tương lai hoàn toàn không thể được biết trước. Tuy nhiên, các công ty cấp nước tích hợp các nguồn dữ liệu phù hợp vào phân tích máy học giúp đưa ra các dự báo chính xác nhất và chuẩn bị cho những thay đổi và xu hướng sử dụng nước khả dĩ nhất.

Các công ty cấp nước có thể chuẩn bị ngân sách và phân bổ nguồn lực tài chính và lao động cho các dự án giải quyết khủng hoảng trong tương lai dựa vào các dự báo có được từ máy học.

Tác giả:
Tiến Thành (Dịch và tổng hợp)
Nguồn: Water Online, IBM
Ý kiến của bạn
Bình luận
Xem thêm bình luận

Đọc thêm

Tình hình ngập úng tại Hà Nội: Nguyên nhân, kinh nghiệm quốc tế và định hướng giải pháp

Tình hình ngập úng tại Hà Nội: Nguyên nhân, kinh nghiệm quốc tế và định hướng giải pháp

Trong những năm gần đây, Hà Nội liên tục ghi nhận tình trạng ngập úng cục bộ tại nhiều khu vực nội và ngoại thành sau các trận mưa lớn. Nguyên nhân xuất phát từ quá trình đô thị hóa nhanh, hệ thống thoát nước chưa được đầu tư đồng bộ cùng tác động của biến đổi khí hậu.

Thiết kế tầng lọc dạng vật liệu rời trong hệ thống cấp nước bằng phương pháp kích thước khe hở trong môi trường đất đá

Thiết kế tầng lọc dạng vật liệu rời trong hệ thống cấp nước bằng phương pháp kích thước khe hở trong môi trường đất đá

Thiết kế tầng lọc trong hệ thống cấp nước quyết định độ bền công trình và chất lượng nước. Nghiên cứu mới đề xuất tính toán dựa trên phân bố kích thước khe hở vật liệu rời, khắc phục hạn chế của công thức cũ và nâng cao hiệu quả ứng dụng thực tế.

Khơi nguồn sáng tạo từ những gương mặt trẻ: Phiên họp lần thứ VI Mạng lưới Cán bộ trẻ Ngành Nước Việt Nam

Khơi nguồn sáng tạo từ những gương mặt trẻ: Phiên họp lần thứ VI Mạng lưới Cán bộ trẻ Ngành Nước Việt Nam

Ngày 3/10/2025, phiên họp lần thứ VI Mạng lưới Cán bộ trẻ ngành nước Việt Nam đã diễn ra với 3 đề tài gắn liền với thực tế hoạt động ngành Cấp Thoát nước đến từ Trường Đại học Xây dựng miền Tây, Công ty CP Cấp nước Trung An và Công ty TNHH MTV Thoát nước đô thị TP. Hồ Chí Minh.

Diễn đàn 05/10/2025
Ngành Công nghiệp Môi trường: Lĩnh vực “then chốt” trong xây dựng nền kinh tế xanh

Ngành Công nghiệp Môi trường: Lĩnh vực “then chốt” trong xây dựng nền kinh tế xanh

Ngành Công nghiệp Môi trường được xem là lĩnh vực trọng tâm trong xây dựng nền kinh tế xanh, kinh tế tuần hoàn. Không chỉ thế, lĩnh vực này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều cơ hội phát triển cho các doanh nghiệp cấp nước, thoát nước và xử lý nước thải.

Chính sách 29/09/2025
Xử lý nước bằng màng gốm siêu lọc (UF): Công nghệ thế mạnh của Tập đoàn Thiên Kiện trong xử lý nước cấp sinh hoạt

Xử lý nước bằng màng gốm siêu lọc (UF): Công nghệ thế mạnh của Tập đoàn Thiên Kiện trong xử lý nước cấp sinh hoạt

Được ví như “công nghệ xử lý nước của thế kỷ 21”, công nghệ màng đang mở ra bước tiến mới cho ngành cấp thoát nước. Tại Trung Quốc, màng gốm do Tập đoàn Thiên Kiện sản xuất với thiết kế độc đáo, độ bền cao và khả năng làm sạch vượt trội đang hứa hẹn tạo ra cú bứt phá trong xử lý nước.

Giải pháp xử lý đồng thời bằng công nghệ bể lọc sinh học tiếp xúc (*)

Giải pháp xử lý đồng thời bằng công nghệ bể lọc sinh học tiếp xúc (*)

Công nghệ bể lọc sinh học tiếp xúc là một trong những giải pháp điển hình được đề xuất nhằm xử lý tình trạng ô nhiễm hữu cơ, amoni và mangan trong nguồn nước mặt cấp cho sinh hoạt tại Việt Nam.

Thiết kế cải tạo mạng lưới Cấp nước thành phố Sóc Trăng (*)

Thiết kế cải tạo mạng lưới Cấp nước thành phố Sóc Trăng (*)

Bằng các phương pháp nghiên cứu như khảo sát vẽ lại bản đồ hiện trạng mạng lưới cấp nước, thu thập các số liệu về dân số,... nhóm tác giả đề xuất thiết kế cải tạo mạng lưới cấp nước thành phố Sóc Trăng để đáp ứng nhu cầu dùng nước đến năm 2030.

Phát triển bền vững ngành Nước: Câu chuyện từ những đường ống nhựa mang thương hiệu Tiền Phong

Phát triển bền vững ngành Nước: Câu chuyện từ những đường ống nhựa mang thương hiệu Tiền Phong

Ngành Nước là nền tảng cho phát triển bền vững, gắn với an ninh nguồn nước và hạ tầng đô thị. Gần 70 năm qua, Nhựa Tiền Phong đã tiên phong mang đến những giải pháp cấp thoát nước hiện đại góp phần nâng cao chất lượng sống, thích ứng biến đổi khí hậu và hướng tới mục tiêu xanh.

Doanh nghiệp 23/09/2025
Đồng hồ nước thông minh: Bước tiến trong quản lý nước đô thị

Đồng hồ nước thông minh: Bước tiến trong quản lý nước đô thị

Trong bối cảnh nhiều đô thị tại Việt Nam đang đối diện với bài toán thất thoát nước, việc nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống cấp nước trở thành ưu tiên hàng đầu. Thế hệ đồng hồ nước thông minh được kỳ vọng sẽ mang lại giải pháp bền vững, đảm bảo đo lường chính xác và tối ưu hóa công tác quản lý tài nguyên.

Top