Πρόγραμμα AI μπορεί να προβλέψει τους σεισμούς μια εβδομάδα νωρίτερα - μελέτη

[petros]

Η πρόβλεψη σεισμών είναι εμφανώς δύσκολη, με αποτέλεσμα χιλιάδες θανάτους που μπορούν να αποφευχθούν.

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν ανέπτυξαν έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης (AI) που προέβλεψε σωστά το 70% των σεισμών μια εβδομάδα πριν συμβούν κατά τη διάρκεια μιας επτάμηνης δοκιμής στην Κίνα.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν ως μελέτη με κριτές στο περιοδικό Bulletin of the Seismological Society of America.

Σε μια εβδομαδιαία πρόβλεψη, η τεχνητή νοημοσύνη των ερευνητών προέβλεψε 14 σεισμούς σε απόσταση 200 μιλίων από το σημείο όπου υπολόγιζε ότι θα συμβούν και σχεδόν ακριβώς στην προβλεπόμενη ισχύ. Το AI έχασε έναν σεισμό και έδωσε οκτώ ψευδείς προειδοποιήσεις.

Ο αλγόριθμος αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση, τη διαδικασία με την οποία ένα πρόγραμμα υπολογιστή εκπαιδεύεται χρησιμοποιώντας δεδομένα από τους προγραμματιστές του. Σε αυτή την περίπτωση, η τεχνητή νοημοσύνη έλαβε ένα σύνολο στατιστικών χαρακτηριστικών με βάση τις γνώσεις της ομάδας για τη φυσική των σεισμών και στη συνέχεια της είπαν να εκπαιδευτεί σε μια πενταετή βάση δεδομένων σεισμικών καταγραφών.

Η προσέγγιση δεν έχει ακόμη δοκιμαστεί σε άλλες τοποθεσίες, αλλά η προσπάθεια είναι μια σημαντική ανακάλυψη για την πρόβλεψη σεισμών με γνώμονα την τεχνητή νοημοσύνη.

«Η πρόβλεψη των σεισμών είναι το ιερό δισκοπότηρο», είπε ο Σεργκέι Φόμελ, μέλος της ερευνητικής ομάδας και καθηγητής στο Γραφείο Οικονομικής Γεωλογίας του πανεπιστημίου. «Δεν είμαστε ακόμη κοντά στο να κάνουμε προβλέψεις για οπουδήποτε στον κόσμο, αλλά αυτό που πετύχαμε μας λέει ότι αυτό που πιστεύαμε ότι ήταν αδύνατο πρόβλημα είναι κατ' αρχήν επιλύσιμο».

Εργασία προς ένα παγκόσμιο σύστημα

Ο Αλέξανδρος Σαββαΐδης, ένας ερευνητής που ηγείται του Προγράμματος Σεισμολογικού Δικτύου του Τέξας (TexNet), ενός συστήματος 300 σταθμών παρακολούθησης που καταγράφουν τη σεισμική δραστηριότητα σε όλη την πολιτεία, απηχούσε αυτό το συναίσθημα: «Δεν βλέπετε σεισμούς να έρχονται», είπε . «Είναι θέμα χιλιοστών του δευτερολέπτου και το μόνο πράγμα που μπορείς να ελέγξεις είναι πόσο προετοιμασμένος είσαι.

«Ακόμη και με 70%, αυτό είναι ένα τεράστιο αποτέλεσμα», είπε. «[Θα μπορούσε] να βοηθήσει στην ελαχιστοποίηση των οικονομικών και ανθρώπινων απωλειών και έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει δραματικά την ετοιμότητα για τους σεισμούς παγκοσμίως».

Το επόμενο βήμα των ερευνητών θα είναι να χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα TexNet του Σαββαΐδη για να δοκιμάσουν τον αλγόριθμο στο Τέξας. Τελικά, οι ερευνητές θέλουν να ενσωματώσουν το σύστημά τους με μοντέλα βασισμένα στη φυσική που δεν είναι συγκεκριμένα για την περιοχή, τα οποία θα μπορούσαν να είναι σημαντικά σε περιοχές χωρίς τόσα σεισμικά δεδομένα.

«Ο μελλοντικός μας στόχος είναι να συνδυάσουμε τόσο τη φυσική όσο και τις μεθόδους που βασίζονται σε δεδομένα για να μας δώσουν κάτι γενικευμένο, όπως το chatGPT, το οποίο μπορούμε να εφαρμόσουμε οπουδήποτε στον κόσμο», είπε ο Chen.

Στο Ισραήλ, η εκ των προτέρων ανίχνευση για σεισμούς είναι κρίσιμη

Το 2022, το Ισραήλ κυκλοφόρησε το δικό του σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης για σεισμούς , που ονομάζεται TRUAA, το οποίο είναι συνδεδεμένο με το σύστημα συναγερμού Home Front Command του Ισραήλ. Το TRUAA, ωστόσο, δεν μπορεί να προβλέψει έναν σεισμό εκ των προτέρων - μπορεί να ειδοποιήσει τον πληθυσμό μόνο όταν έχει ήδη λάβει χώρα ένας σεισμός.

«Εάν ξεκινήσει ένας σεισμός στην περιοχή της Ιεριχώ/Νεκράς Θάλασσας, τα κύματα αρχίζουν γρήγορα να εξαπλώνονται», εξήγησε ο καθηγητής Zohar Gvirtzman, διευθυντής του Γεωλογικού Ινστιτούτου του Ισραήλ, σε συνέντευξή του στην Jerusalem Post το 2022.

«Μπορεί να χρειαστούν, για παράδειγμα, 10 δευτερόλεπτα για να φτάσετε στην Ιερουσαλήμ ή 30 δευτερόλεπτα για να φτάσετε στο Τελ Αβίβ. Οι αισθητήρες του συστήματός μας χρειάζονται πέντε έως επτά δευτερόλεπτα για να καταγράψουν και να επεξεργαστούν τα δεδομένα, οπότε στέλνουν προειδοποιητικά σήματα στις γύρω περιοχές που θα μπορούσαν να επηρεαστούν».

Αλλά ακόμη και αυτά τα λίγα δευτερόλεπτα είναι κρίσιμα για μια χώρα που οι ερευνητές έχουν προειδοποιήσει εδώ και χρόνια ότι είναι «καθυστερημένη» για έναν μεγάλο σεισμό.

«Δεν είναι θέμα αν, αλλά πότε».

Το Ισραήλ βρίσκεται στη συμβολή των αφρικανικών και αραβικών τεκτονικών πλακών, με αποτέλεσμα υψηλό κίνδυνο σεισμών .

Μόλις τον περασμένο μήνα, ο κρατικός ελεγκτής Matanyahu Englman προειδοποίησε ότι «το κράτος του Ισραήλ συνεχίζει να παραμελεί την ετοιμότητα για τους σεισμούς». Σύμφωνα με έκθεση, το 93% των κτιρίων στην περιφέρεια και το 70% των σχολείων που χρήζουν ενίσχυσης δεν έχουν ενισχυθεί.

Ο τελευταίος μεγάλος σεισμός στο Ισραήλ έπληξε την περιοχή του Εϊλάτ το 1995. Το Ισραήλ γλίτωσε την καταστροφή, αλλά μόνο λόγω του σημείου που έτυχε να χτυπήσει ο σεισμός.

Το 2016, στην Επιτροπή Εξωτερικών Υποθέσεων και Άμυνας της Κνεσέτ παρουσιάστηκε ένας σεισμός του χειρότερου σεναρίου, ο οποίος θα σκοτώσει 7.000 ανθρώπους και θα κατέστρεφε 28.600 κτίρια.

«Ένας σεισμός σημαντικού μεγέθους στο Ισραήλ δεν είναι ζήτημα «αν» αλλά «πότε»», δήλωσε ο Δρ Ariel Heimann, γεωλόγος και ανώτερος ερευνητής στο Ινστιτούτο Μελετών Εθνικής Ασφάλειας. «Ο επόμενος σεισμός θα μπορούσε να είναι 10 λεπτά [ή] 10, 20 ή 50 χρόνια μακριά».

«Οι άνθρωποι θα πεθάνουν», είπε η Ντόριτ Νίτζαν, διευθύντρια του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών στην Επείγουσα Ιατρική στο Πανεπιστήμιο Ben-Gurion της Σχολής Δημόσιας Υγείας του Negev.

Σε περίπτωση σεισμού, η Διοίκηση Εσωτερικού Μετώπου του Ισραήλ συμβουλεύει τους πολίτες να εγκαταλείψουν τα κτίριά τους σε ανοιχτό χώρο το συντομότερο δυνατό.