মাইক্রোসফটের ওপেন-সোর্স PBC: আবহাওয়া মডেলের পক্ষপাত সংশোধনের এআই টুল

মাইক্রোসফটের গবেষকরা ১৪ অক্টোবর ২০২৬ তারিখে Nature জার্নালে একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করেন, যেখানে Probabilistic Bias Correction (PBC) নামের একটি মেশিন লার্নিং পদ্ধতির বর্ণনা রয়েছে। তাঁদের দাবি, এই পদ্ধতি দুই থেকে ছয় সপ্তাহ আগের আবহাওয়ার পূর্বাভাসকে আরও নির্ভুল করে তোলে। কোম্পানিটি এই টুলটি ওপেন-সোর্স সফটওয়্যার হিসেবে প্রকাশ করেছে। সহ-লেখকদের মধ্যে রয়েছেন MIT, European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) এবং অন্যান্য প্রতিষ্ঠানের গবেষকরা।

ঐতিহ্যবাহী পদার্থবিজ্ঞানভিত্তিক ব্যবস্থা এবং নতুন এআই মডেল, উভয়ের পূর্বাভাসই দুই সপ্তাহের বেশি সময় পরে নির্ভরযোগ্যতা হারাতে থাকে। মাইক্রোসফটের দল নতুন আরেকটি স্বতন্ত্র পূর্বাভাস মডেল তৈরির বদলে বিদ্যমান মডেলগুলোর ভেতরের ত্রুটি সংশোধন করার পথ বেছে নিয়েছে। তাদের আশা, সীমিত বাজেটের আবহাওয়া সংস্থাগুলো এই পদ্ধতিতে আগ্রহী হবে।

পদ্ধতিগত পক্ষপাতকে লক্ষ্য করা

সব পূর্বাভাস মডেলই কিছু আনুমানিক হিসাবের ওপর নির্ভর করে, যেমন আবহাওয়া কেন্দ্র কম থাকা অঞ্চল বা বায়ুমণ্ডলের এমন প্রক্রিয়া যা বিজ্ঞানীরা এখনও পুরোপুরি বোঝেন না। এই অনুমানগুলো পদ্ধতিগত পক্ষপাতে পরিণত হতে পারে, এবং মডেল যত দূরের পূর্বাভাস দেয়, ত্রুটি তত বাড়ে। PBC মেশিন লার্নিং ব্যবহার করে এই পক্ষপাত শনাক্ত করে এবং তা সমন্বয় করে। মাইক্রোসফট রিসার্চ নিউ ইংল্যান্ডের সিনিয়র প্রিন্সিপাল রিসার্চার Lester Mackey একটি উদাহরণ হিসেবে জলবায়ু পরিবর্তনের কথা উল্লেখ করেছেন: ঐতিহাসিক তথ্যে প্রশিক্ষিত একটি মডেল আজকের উষ্ণায়িত পৃথিবীর তুলনায় বেশি ঠান্ডা ফল দিতে পারে।

গবেষকদের মতে, PBC ECMWF-এর একটি শীর্ষস্থানীয় পদার্থবিজ্ঞানভিত্তিক মডেলের বৃষ্টিপাতের ৯৮ শতাংশ এবং তাপমাত্রার ৯২ শতাংশ লক্ষ্যমাত্রায় উন্নতি এনেছে। গবেষণার বিশ্লেষণে দেখা গেছে, এটি ECMWF-এর নতুন এআই পূর্বাভাস ব্যবস্থার নির্ভুলতাও দ্বিগুণ করেছে। প্রকাশের আগেই ECMWF তাদের AI Weather Quest প্রতিযোগিতায় এই কাজের স্বীকৃতি দিয়েছিল। কেন্দ্রের মেশিন লার্নিংয়ের কৌশলগত প্রধান Matthew Chantry ধারণাটিকে স্বাগত জানালেও একটি সতর্কবার্তা দিয়েছেন: "ধারণাকে একটি কার্যকর প্রক্রিয়ায় বাস্তবে রূপ দেওয়াটাই সবচেয়ে কঠিন ধাপ।"

ছোট সংস্থাগুলোর জন্য যথেষ্ট হালকা

পদার্থবিজ্ঞানভিত্তিক পূর্বাভাস সুপারকম্পিউটারের ওপর এবং জেনারেটিভ এআই শক্তিশালী GPU-এর ওপর নির্ভর করে, তবে Mackey জানান, PBC শুধু CPU-তেই চালানো যায়। ভারী কম্পিউটিং চাহিদার কারণে উন্নয়নশীল অর্থনীতির অনেক সংস্থা দীর্ঘদিন ধরে নতুন পূর্বাভাস কৌশল গ্রহণ করতে পারেনি। সহ-লেখক Genevieve Flaspohler যুক্তি দেন, মডেলটি হালকা এবং প্রশিক্ষণ দেওয়া সহজ হওয়ায় বড় সম্পদ ছাড়াও বিজ্ঞানীরা নিজেদের অঞ্চলের জন্য একে সমন্বিত করতে পারবেন।

Flaspohler মাইক্রোসফটে ইন্টার্ন হিসেবে PBC নিয়ে কাজ করেছেন এবং এখন অলাভজনক প্রতিষ্ঠান Rhiza Research-এর নেতৃত্ব দেন। এই প্রতিষ্ঠান Gates Foundation-এর অর্থায়নে Kenya Meteorological Service Authority-এর সঙ্গে অংশীদারিত্বে কাজ করছে, যাতে এআই আগাম সতর্কবার্তা উন্নত করতে পারে কি না তা পরীক্ষা করা যায়। একটি রেকর্ড-ভাঙা El Niño চলাকালে আরও চরম হতে আশঙ্কিত বর্ষা মৌসুমের আগে যে পদ্ধতিগুলো মূল্যায়ন করা হচ্ছে, PBC তার মধ্যে একটি। এই কাজের মাধ্যমে মাইক্রোসফট আবহাওয়া পূর্বাভাসের জন্য এআই টুল তৈরিতে Google, Nvidia এবং অন্যদের পাশে জায়গা করে নিচ্ছে।