AI giúp bảo vệ hạ tầng dầu khí dưới biển như thế nào?

3 giờ trướcBài gốc

EU đang phát triển những công cụ giám sát ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm bảo vệ mạng lưới đồ sộ các tuyến cáp và đường ống ngầm dưới biển. (Ảnh: AFP)

Dưới đáy biển châu Âu là hàng nghìn kilômét cáp và đường ống đan xen, đảm nhiệm việc vận chuyển khí đốt, điện năng và dữ liệu - nền tảng của đời sống hiện đại. Tuy vậy, phần lớn các hạ tầng quan trọng này hiện gần như chưa được bảo vệ đúng mức.

Một loạt sự cố trong thời gian gần đây, đặc biệt là các vụ nổ đường ống khí đốt Nord Stream, đã làm dấy lên lo ngại rằng hạ tầng ngầm dưới biển của châu Âu đang trở thành mục tiêu tấn công, và việc bảo vệ chúng đòi hỏi những cách tiếp cận hoàn toàn mới.

Trong một sáng kiến do EU tài trợ, các nhà nghiên cứu cho rằng AI có thể đóng vai trò quan trọng trong lời giải. Bằng cách kết hợp ảnh vệ tinh, dữ liệu theo dõi tàu thuyền và trong tương lai là cả tín hiệu âm thanh phát ra từ chính các tuyến cáp, họ hướng tới xây dựng một hệ thống cảnh báo sớm để phát hiện các hoạt động đáng ngờ trên biển.

Bước ngoặt đến vào tháng 9/2022, khi hàng loạt vụ nổ làm hư hại các đường ống Nord Stream dưới biển Baltic. Sự kiện này cho thấy mạng lưới hạ tầng dưới biển của châu Âu dễ bị tổn thương hơn nhiều so với những đánh giá trước đó.

Thời điểm ấy, bà Johanna Karvonen - nhà nghiên cứu an ninh tại Đại học Khoa học Ứng dụng Laurea (Phần Lan) - đang điều phối dự án AI-ARC do EU tài trợ.

Nhóm của bà ứng dụng AI để giám sát ảnh vệ tinh và dữ liệu theo dõi tàu thuyền, hay còn gọi là Hệ thống Nhận dạng Tự động (AIS), nhằm hỗ trợ an toàn hàng hải tại khu vực Bắc Cực.

Các thuật toán được thiết kế để phát hiện những mối nguy như băng trôi, dầu loang, hoặc tàu gặp nạn.

“Sau sự cố Nord Stream, chúng tôi nhận ra rằng mình đang phát triển một công cụ có thể mở rộng để giám sát cả hạ tầng quan trọng dưới đáy biển”, bà Karvonen cho biết.

Khi đó, AI-ARC đã có khả năng phát hiện các hành vi bất thường, chẳng hạn như tàu đột ngột giảm tốc hoặc đi chệch khỏi lộ trình dự kiến.

Từ nền tảng này, một sáng kiến nghiên cứu mới do EU tài trợ mang tên VIGIMARE đã được triển khai, nhằm khai thác những năng lực sẵn có để bảo vệ các tài sản quan trọng dưới đáy biển.

Với sự tham gia của nhiều đối tác và quốc gia mới, nhóm nghiên cứu VIGIMARE do bà Karvonen dẫn dắt bắt đầu hoạt động từ năm 2024 và dự kiến kéo dài đến cuối năm 2027. Mục tiêu của dự án là huấn luyện AI nhận diện các hành vi hàng hải đáng ngờ xung quanh các tuyến cáp viễn thông, cáp điện ngầm dưới biển của châu Âu, cũng như các đường ống khí đốt then chốt.

“Chẳng hạn, nếu một con tàu đang di chuyển bình thường nhưng bất ngờ giảm tốc, hệ thống sẽ lập tức phát đi cảnh báo”, bà Karvonen nói.

Những con tàu tìm cách che giấu hoạt động đôi khi lại tự “lộ diện”. Một số tàu vi phạm cố tình tắt thiết bị AIS để rơi vào trạng thái “tàng hình”. Tuy vậy, vệ tinh vẫn có thể phát hiện chúng, kể cả khi không phát tín hiệu.

“AI nhận ra có một con tàu ở đó nhưng lại không có tín hiệu AIS”, bà Karvonen nói. “Chỉ riêng sự chênh lệch này đã là dấu hiệu đáng ngờ”, bà bổ sung.

Các nhà nghiên cứu kỳ vọng sẽ kết hợp thêm dữ liệu từ radar ven biển và các hệ thống giám sát khác của lực lượng cảnh sát biển và cơ quan an ninh, nhằm tạo ra bức tranh đầy đủ hơn về hoạt động hàng hải.

Không phải mọi sự cố gần đây ở biển Baltic đều là các vụ tấn công bằng thuốc nổ. Trong hai năm qua, nhiều tuyến cáp dữ liệu và cáp điện đã bị hư hại do mỏ neo tàu kéo lê dưới đáy biển.

Vụ nghiêm trọng nhất xảy ra vào đúng ngày Giáng sinh năm 2024, khi tuyến cáp điện Estlink 2 nối Estonia và Phần Lan bị đứt, khiến giá năng lượng tại Estonia tăng vọt. Cùng lúc, bốn tuyến cáp dữ liệu khác cũng bị cắt.

Giới chức Phần Lan nhanh chóng bắt giữ một tàu chở dầu bị nghi là nguyên nhân gây ra thiệt hại. Dù đăng ký tại quần đảo Cook, con tàu này được cho là thuộc “hạm đội bí mật” của Nga, chuyên vận chuyển dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ để né tránh lệnh trừng phạt của phương Tây.

Theo bà Karvonen, con tàu đã kéo lê mỏ neo trong thời gian dài trước khi bị phát hiện. Nếu có hệ thống cảnh báo sớm dựa trên AI, tín hiệu báo động có thể đã được kích hoạt sớm hơn, qua đó ngăn chặn, hoặc ít nhất là giảm mức độ thiệt hại.

Trong số các tuyến cáp bị cắt thời điểm đó có C-Lion1, tuyến cáp quang quan trọng nối Phần Lan với Đức. “Đây là mạch máu cho kết nối trực tiếp giữa Phần Lan và Trung Âu”, ông Mikko Tiensuu, chuyên gia tư vấn tại Cinia - doanh nghiệp nhà nước Phần Lan vận hành tuyến cáp - cho biết.

Tuyến cáp được sửa chữa trong vòng hai tuần, nhưng thực tế đã từng bị hư hại một tháng trước đó, cũng do nghi ngờ mỏ neo tàu kéo lê.

“Năm ngoái là lần đầu tiên chúng tôi gặp sự cố với tuyến cáp C-Lion1”, ông Tiensuu nói, đồng thời cho rằng các vụ việc lặp lại cho thấy nhu cầu cấp thiết phải phát hiện sớm hơn.

Hiện Cinia đã trở thành đối tác của dự án VIGIMARE và kỳ vọng hệ thống AI sẽ rút ngắn thời gian phản ứng. Ngay cả khi không thể ngăn chặn hoàn toàn thiệt hại, cảnh báo sớm vẫn có thể giúp tránh việc nhiều tuyến cáp bị cắt liên tiếp trong thời gian ngắn, như đã xảy ra vào mùa Giáng sinh năm ngoái.

Một trong những điểm đổi mới nhất của dự án là kế hoạch thí điểm biến chính tuyến cáp quang của Cinia thành một “cảm biến”. Bằng cách đo những thay đổi rất nhỏ trong quá trình ánh sáng truyền qua sợi quang, các nhà nghiên cứu có thể phát hiện rung động, giúp tuyến cáp có khả năng “nghe”. Từ đó, hệ thống AI sẽ học cách nhận diện “âm thanh” đặc trưng của từng loại tàu và phát hiện các dấu hiệu bất thường. “Hệ thống VIGIMARE có thể xác định vị trí tàu trên mặt biển, tàu ngầm, thậm chí phát hiện việc tàu kéo lê mỏ neo”, ông Tiensuu cho biết.

Hiện nhóm nghiên cứu VIGIMARE đang chuẩn bị thử nghiệm công nghệ này trong điều kiện thực tế. Từ năm 2026, các dự án thí điểm sẽ được triển khai tại biển Baltic, Địa Trung Hải và biển Ireland. Mục tiêu là xây dựng một hệ thống có thể vận hành trên quy mô lớn, bao phủ các vùng biển châu Âu.

Việc hệ thống có thể ngăn chặn hoàn toàn các hành vi phá hoại trong tương lai hay không vẫn còn bỏ ngỏ. Một số vụ tấn công, như các vụ nổ đường ống Nord Stream, có thể quá phức tạp, hoặc quá kín đáo để phát hiện sớm.

Dù vậy, khả năng tái dựng lộ trình di chuyển của tàu trong nhiều ngày hoặc tuần trước sự cố có thể mang lại thông tin quan trọng, giúp cơ quan điều tra khoanh vùng đối tượng tình nghi.

Trong nhiều trường hợp khác - từ mỏ neo trôi dạt đến các tàu có hành vi bất thường - hệ thống có thể phát cảnh báo sớm, cho phép nhà chức trách can thiệp trước khi thảm họa xảy ra.

“Trớ trêu là các sự cố ở biển Baltic lại mang lợi ích cho dự án, vì đây là nguồn dữ liệu lịch sử rất quý để huấn luyện các thuật toán AI của chúng tôi”, bà Karvonen nói.

Hạ tầng dưới biển của châu Âu có thể vẫn vô hình với phần lớn công chúng. Nhưng khi các mối đe dọa ngày càng gia tăng, những công cụ bảo vệ các “mạch sống” thầm lặng này đang dần lộ diện.

Nh.Thạch

AFP

Nguồn PetroTimes : https://petrotimes.vn/ai-giup-bao-ve-ha-tang-dau-khi-duoi-bien-nhu-the-nao-736067.html