Các nhà khoa học tại Đại học Minnesota Twin Cities đã phát triển một hệ thống bầy đàn drone ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) có khả năng giám sát và phân tích khói cháy rừng một cách đột phá. Hệ thống này bao gồm một drone quản lý và bốn drone phụ trợ, mỗi drone được trang bị camera 12 megapixel, pin 6000 mAh và bộ xử lý NVIDIA Jetson. Nhờ khả năng xử lý AI tích hợp, bầy đàn drone có thể phát hiện khói trong thời gian thực và điều chỉnh đường bay linh hoạt để thu thập dữ liệu chi tiết, tạo ra các bản tái tạo 3D của luồng khói từ nhiều góc độ khác nhau. Công nghệ này giúp phân tích hình dạng, hướng di chuyển và dòng chảy của khói, cung cấp dữ liệu quý giá cho các mô hình dự báo chất lượng không khí và hành vi cháy rừng.
Giáo sư Jiarong Hong, một trong những nhà nghiên cứu chính, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu rõ thành phần các hạt khói, vì các hạt nhỏ có thể di chuyển xa và ảnh hưởng đến các khu vực cách xa nguồn cháy. Nikil Nrishnakumar, trợ lý nghiên cứu sau đại học, cho biết phương pháp này hiệu quả về chi phí so với các công cụ giám sát bằng vệ tinh, cho phép thu thập dữ liệu quy mô lớn với chi phí thấp hơn. Công nghệ này không chỉ nâng cao độ chính xác của các mô hình dự báo hiện có mà còn mở ra tiềm năng ứng dụng trong nhiều tình huống khẩn cấp khác như bão cát hay núi lửa phun trào.
Sự phát triển này diễn ra trong bối cảnh các vụ cháy rừng ngày càng nghiêm trọng do biến đổi khí hậu. Theo một báo cáo năm 2024 của Associated Press, có tới 43 vụ cháy rừng bùng phát từ khoảng 50.000 vụ đốt cháy có kiểm soát trong giai đoạn 2012-2021, cho thấy nhu cầu cấp thiết về các công cụ giám sát hiệu quả hơn. Trên phạm vi toàn cầu, nhiều quốc gia đang tăng cường ứng dụng công nghệ trong công tác phòng chống cháy rừng. Ví dụ, Hy Lạp đã tiến hành một cuộc tập trận quy mô lớn vào tháng 7 năm 2025 để thử nghiệm việc tích hợp drone vào hoạt động ứng phó cháy rừng.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Minnesota đang tiếp tục hoàn thiện thiết kế, khám phá việc tích hợp các drone cánh quạt cất hạ cánh thẳng đứng (VTOL) để tăng thời gian bay và phạm vi giám sát. Bên cạnh đó, họ cũng nghiên cứu sử dụng phương pháp chụp ảnh Holography Kỹ thuật số kết hợp với hệ thống đa drone đồng bộ để phân tích dữ liệu chính xác hơn. Khả năng ứng dụng của công nghệ này không chỉ giới hạn ở cháy rừng mà còn có thể mở rộng sang giám sát các mối nguy hiểm trên không khác như bão cát, tro bụi núi lửa, góp phần nâng cao khả năng ứng phó với các thách thức môi trường đa dạng.
Sự ra đời của bầy đàn drone tích hợp AI từ Đại học Minnesota đánh dấu một bước tiến quan trọng trong công nghệ giám sát môi trường. Nó cung cấp một công cụ mạnh mẽ để hiểu và dự báo tác động của khói cháy rừng, đồng thời thể hiện cách con người có thể chủ động tìm kiếm và phát triển các giải pháp sáng tạo để đối phó với những thách thức ngày càng tăng, bảo vệ hành tinh và cộng đồng.