Perubahan iklim merupakan salah satu tantangan terbesar yang dihadapi umat manusia saat ini dan waktu untuk mengatasinya semakin menipis. Tentu saja, memerangi perubahan iklim dan menciptakan planet yang lebih hijau bukanlah tugas mudah yang dapat dicapai dalam semalam. 

Namun, berkat kemajuan dalam komputasi kuantum, tampaknya tidak semua harapan hilang. Teknologi yang satu ini mampu memecahkan masalah yang kompleks, komputer kuantum dinilai mampu menawarkan penggunaan praktis untuk mengatasi perubahan iklim. Ini termasuk pengembangan energi terbarukan, memprediksi perubahan cuaca, dan mengurangi emisi dalam industri mobil dan perkapalan.

David Pugh, direktur industri berkelanjutan di Digital Catapult, menjelaskan, komputer kuantum merupakan langkah maju yang signifikan dalam hal kekuatan pemrosesan dan teknik pembelajaran mesin dibandingkan dengan komputer klasik.

Hal ini membuat komputer kuantum mampu melakukan pembuatan prototipe dan pengujian yang lebih akurat dan realistis. Sehingga memungkinkan mereka untuk menangani kumpulan data yang jauh lebih besar dan memecahkan tantangan yang lebih rumit yang tidak mungkin dilakukan dengan komputer klasik.

"Ketika diterapkan pada perubahan iklim, komputasi kuantum mampu memecahkan tantangan terkait iklim yang kompleks dengan tingkat yang jauh lebih efisien daripada yang mungkin dilakukan dengan bidang teknologi lain karena daya komputasi dan akurasi yang lebih baik," kata Pugh seperti dilansir Techopedia, Jumat (1/12/2023).

Keuntungan signifikan dari komputer kuantum adalah kemampuannya untuk menyimulasikan sistem kuantum, demikian menurut Nikhil Malhotra, CIO Tech Mahindra. Oleh karena itu, komputer kuantum mampu memfasilitasi pemahaman yang lebih dalam tentang interaksi molekuler dan memainkan peran penting dalam memajukan teknologi ramah lingkungan.

"Dengan memodelkan proses kimia yang rumit dan perilaku material, komputer kuantum dapat merevolusi optimalisasi sumber energi terbarukan dan sistem distribusi energi. Kemahiran komputer kuantum dalam memecahkan masalah yang rumit dapat merancang solusi optimal untuk tantangan logistik yang rumit terkait upaya mitigasi iklim,” kata dia.

Meskipun komputasi kuantum merupakan bidang teknis yang terus berkembang, komputasi kuantum telah memiliki beberapa kasus penggunaan yang menarik untuk mengatasi perubahan iklim. Misalnya, melalui optimalisasi, Pugh mengatakan bahwa perusahaan dapat menggunakan komputasi kuantum untuk menjadi lebih berkelanjutan dan memenuhi target net zero mereka.

"Hal ini dapat mencakup pengoptimalan jaringan energi untuk fleksibilitas, pengoptimalan rantai pasokan, atau pengoptimalan model iklim yang sudah ada untuk lebih mencerminkan perubahan waktu dan untuk memprediksi mitigasi iklim yang akurat,” ujar Pugh.

Para ilmuwan juga dapat menggunakan komputer kuantum untuk menemukan material baru dalam penyimpanan dan konversi energi. “Inovasi ini sangat penting dalam mengembangkan teknologi berkelanjutan yang mendukung transisi menuju ekonomi rendah karbon,” kata Malhotra.

Kemajuan dalam komputasi kuantum juga dinilai menjanjikan untuk mengubah berbagai bidang, seperti prakiraan cuaca dan pemodelan iklim. Kelly Indah, pakar teknologi dan analis keamanan di Increditools, menjelaskan, dengan menangani informasi dalam jumlah besar dengan cepat, hal ini dapat meningkatkan prakiraan dan model.

Menurut dia, mengetahui pola cuaca dengan lebih baik dan kejadian ekstrem dengan lebih tepat dapat membantu rencana perubahan iklim. 

Tren bencana akibat perubahan iklim. - (Republika)

Teknologi Deep Learning

Peneliti Ahli Utama Pusat Riset Iklim dan Atmosfer Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) Eddy Hermawan menyampaikan, penelitiannya mengenai model baru berbasis pembelajaran mendalam (deep learning) untuk prediksi curah hujan ekstrem. Hal ini sebagai upaya untuk memperkuat strategi mitigasi risiko banjir di Jakarta.

“Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi faktor-faktor pendorong curah hujan di atmosfer dan memprediksi intensitas curah hujan ekstrem harian,” kata Eddy, pada The 3rd International Conference on Radioscience, Equatorial Atmospheric Science and Environment (INCREASE) 2023.

Untuk mencapai tujuan ini, Eddy menguraikan serangkaian teknik deep learning yang komprehensif, mencakup gradient boosting machines, termasuk XGBoost, CatBoost, dan LightGBM. Serta jaringan deep learning seperti jaringan long short-term memory (LSTM) dan bayesian neural networks (BNN).

Sementara itu, kumpulan data yang digunakan untuk analisis diperoleh dari pengamatan meteorologi multilokal di Jakarta. Temuan dari penelitiannya, kata Eddy, bahwa gradient boosting machines atau mesin peningkat gradien, terutama XGBoost, CatBoost, dan LightGBM menunjukkan kinerja prediktif yang menjanjikan dalam konteks intensitas curah hujan harian.

  ​

“Namun, kemampuan prediktif ini tidak mampu memprediksi curah hujan ekstrem sebelumnya jika dibandingkan dengan teknik deep learning seperti LSTM dan BNN,” ujar Eddy seperti dikutip dari keterangan tertulisnya kepada Republika, Jumat (1/12/2023).

Lebih lanjut, Eddy menyebut, jika hasil ini menggarisbawahi potensi pendekatan deep learning dalam menyediakan sumber daya yang lebih berharga bagi pemerintah daerah dan pemangku kepentingan untuk mengurangi dampak buruk banjir.

“Dengan meningkatkan prediksi kejadian curah hujan ekstrem, penelitian ini berkontribusi dalam mengatasi tantangan besar yang ditimbulkan oleh perubahan iklim di Indonesia dan wilayah rentan lainnya, yang pada akhirnya mendorong pengelolaan bencana yang lebih kuat dan pembuatan kebijakan berdasarkan bukti,” kata dia.

INCREASE 2023 merupakan konferensi internasional yang mempertemukan para ahli ilmu kebumian dan lingkungan untuk berbagi wawasan dan temuan mengenai dinamika iklim dan atmosfer di benua maritim. BRIN mengadakan INCREASE 2023 secara daring pada akhir November lalu.

Kepala Organisasi Riset Kebumian dan Maritim BRIN Ocky Karnaradjasa mengatakan, konferensi ini mendiskusikan ide dan isu terkini serta merancang solusi di bidang ilmu lingkungan dan atmosfer, perubahan iklim, dan pembangunan berkelanjutan di wilayah ekuator.

INCREASE mempertemukan para peneliti untuk mempresentasikan penelitian di bidang iklim dan atmosfer serta iklim secara umum, di antaranya space science, ocean science, land science, paleoscience, ekologi, kimia, biokimia, elektromagnetik, teknik, dan pertanian. 

"Kali ini, INCREASE akan menjadi ajang berbagi wawasan dan temuan mengenai dinamika iklim dan atmosfer di benua maritim Indonesia,” kata Ocky. 

Gerakan “Literasi Umat” merupakan ikhtiar untuk memudahkan masyarakat mengakses informasi. Gerakan bersama untuk menebarkan informasi yang sehat ke masyarakat luas. Oleh karena informasi yang sehat akan membentuk masyarakat yang sehat.

Donasi Literasi Umat