Η τεχνητή νοημοσύνη στο… κυνήγι των Ρίχτερ

[vc_row][vc_column][vc_single_image image=”148920″ img_size=”full”][vc_column_text]Της Τασούλας Καραϊσκάκη

«Τον περασμένο χρόνο βλέπαμε όλοι στους δέκτες μας τα επιδημιολογικά προγνωστικά μοντέλα για την εξάπλωση της πανδημίας. Γιατί να μην είναι στη διάθεση όλων μας αντίστοιχα μαθηματικά μοντέλα για την εκτίμηση της αυριανής σεισμικότητας, όπως τα δελτία καιρού;». Το ερώτημα θέτει η σεισμολόγος δρ Μαργαρίτα Σέγκου, διευθύντρια ερευνών στη Βρετανική Γεωλογική Υπηρεσία, η οποία αναπτύσσει με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, επιχειρησιακά προγνωστικά μοντέλα σεισμικότητας για την αντιμετώπιση κρίσεων.

«Η τεχνητή νοημοσύνη συμβάλλει τα τελευταία χρόνια στη σεισμολογική έρευνα με δύο τρόπους. Πρώτον, στην ταχύτατη δημιουργία εξαιρετικά πλούσιων καταλόγων σεισμικότητας, οι οποίοι τροφοδοτούν χάρτες που δείχνουν πόσους σεισμούς περιμένουμε στην περιοχή ενδιαφέροντος την επόμενη μέρα. Εχουμε πλέον τη δυνατότητα καταγραφής και χαρακτηρισμού σεισμών με σχεδόν μηδενικό μέγεθος, που αντιστοιχούν σε χιλιοστά μετακίνησης, πολλά χιλιόμετρα βαθιά στη γη. Αυτά τα σεισμικά γεγονότα τις προηγούμενες δεκαετίες ήταν κρυμμένα στον θόρυβο της σεισμικής καταγραφής. Σήμερα η τεχνητή νοημοσύνη φωτίζει τη σεισμική δραστηριότητα με πρωτοφανείς λεπτομέρειες, εμπλουτίζοντας τους καταλόγους μας και διευκολύνοντας τη δημιουργία των προγνωστικών μοντέλων σεισμικότητας. Δεύτερον, η τεχνητή νοημοσύνη συμπληρώνει τα κενά στη σεισμολογική έρευνα αιχμής, κενά που δεν γνωρίζουμε ότι έχουμε. Ανακαλύπτουμε πρότυπα στη σεισμικότητα μιας περιοχής, που πριν δεν είχαμε αναγνωρίσει και αποκωδικοποιήσει. Αν συνδυάσουμε τα δυναμικά μοντέλα εξέλιξης της σεισμικότητας με αυτά τα μόλις αναγνωρισμένα πρότυπα, αυξάνουμε την προγνωστική αξία των μοντέλων, μειώνοντας την επιστημονική αβεβαιότητα προς όφελος όλων» εξηγεί η δρ Σέγκου, η οποία ηγείται διεθνούς ομάδας επιστημόνων που σχεδιάζουν το μέλλον των μοντέλων πρόγνωσης σε παγκόσμια κλίμακα.

Είναι δυνατή η πρόγνωση σεισμών μεγάλου μεγέθους σε συγκεκριμένο χώρο και χρόνο; «Οχι. Ομως η Σεισμολογία εξελίσσεται διαρκώς. Σήμερα συνδυάζουμε εμπειρικές γνώσεις με στοιχεία φυσικής των σεισμών για να περιγράψουμε καλύτερα τι πρόκειται να συμβεί αύριο. Οι πιο μικροί σεισμοί δεν γίνονται αισθητοί, έχουν όμως σημαντική προγνωστική αξία, καθώς διαμορφώνουν μια μικροκλίμακα παρατήρησης των σεισμικών αλληλεπιδράσεων που βοηθάει στην έγκαιρη αναγνώριση επικίνδυνων ρηγμάτων. Τα αποτυπώνουμε ενώ δημιουργούνται. Οπότε έχουμε βελτιωμένα μοντέλα σεισμικότητας της επόμενης μέρας» σημειώνει η δρ Σέγκου.

Τα προγνωστικά αυτά μοντέλα έχουν και μια επιχειρησιακή αξία σε πολλές χώρες του κόσμου. «Στην Ιαπωνία, στην Καλιφόρνια και στη γειτονική μας Ιταλία τα επιχειρησιακά μοντέλα σεισμικότητας φθάνουν στους αρμοδίους και στο κοινό κατά περιπτώσεις. Στην Καλιφόρνια, μισή ώρα έπειτα από σημαντικό σεισμό εκδίδεται ανακοινωθέν από την Αμερικανική Γεωλογική Υπηρεσία για την εκδήλωση μετασεισμών. Στην Ιταλία, τα επιχειρησιακά μοντέλα, εφόσον αφορούν μεγέθη πάνω από ένα κρίσιμο όριο, συζητούνται μεταξύ των επιστημόνων και της Πολιτικής Προστασίας πριν ληφθούν αποφάσεις» αναφέρει η δρ Σέγκου. «Η επιστήμη έχει και κοινωνικό πρόσημο. Βέβαια, όταν πρόκειται να ενημερωθεί το κοινό, καλό είναι να υπάρχει συνεργασία και με ειδικούς επιστήμονες, όπως κοινωνιολόγους, ώστε το μήνυμα να μεταφερθεί με ορθό τρόπο. Η πανδημία δημιούργησε τις συνθήκες ώστε η επιστημονική γνώση να περάσει στην κοινωνία, που τώρα μπορεί να ακούσει με μεγαλύτερη προσοχή το επιστημονικό μήνυμα. Αυτή η χρονική στιγμή δεν πρέπει να παρέλθει ανεκμετάλλευτη για τη χώρα μας. Το επιστημονικό γίγνεσθαι αλλάζει ραγδαία και είναι κρίσιμο να είμαστε μέτοχοι της καινοτομίας».

Υπάρχουν δεδομένα για την Κρήτη; «Αυτή τη στιγμή τρέχουμε ένα μοντέλο που δίνει μια εκτίμηση για την επόμενη μέρα, όμως τα δεδομένα για τα μικρά μεγέθη σεισμών δεν είναι επαρκή ώστε να έχουμε το βέλτιστο αποτέλεσμα. Απαιτείται μια ποιοτική αναβάθμιση της παρεχόμενης πληροφορίας, ώστε να υποστηριχθεί η δημιουργία επιχειρησιακών μοντέλων πρόγνωσης της σεισμικότητας μέσα σε ένα εθνικό σχέδιο Πολιτικής Προστασίας».

Η Θήβα

Εμπνέει ανησυχία η σεισμική δραστηριότητα στη Θήβα; «Μόνο ένας στους δέκα σεισμούς ακολουθείται από ένα σεισμό μεγαλύτερου μεγέθους. Η εκδήλωση μικρών σεισμών δεν μπορεί να μεταφραστεί απαραίτητα ως διέγερση του μηχανισμού γένεσης μεγαλύτερου σεισμού, γι’ αυτό όταν απευθυνόμαστε στο κοινό θα πρέπει να εξηγούμε με καθαρότητα τι γνωρίζουμε, σε τι μπορούμε να απαντήσουμε και σε τι όχι. Πολλές φορές τα προγνωστικά μοντέλα δείχνουν αυξημένη σεισμικότητα για ένα ρήγμα και περνούν χρόνια μέχρι να δούμε ένα μεγάλο σεισμό. Αλλά υπάρχουν και περιπτώσεις όπου ένας μεγάλος σεισμός ακολουθείται λίγες ώρες μετά από έναν ακόμη μεγαλύτερο, όπως το 2016 στην Ιαπωνία και το 2019 στην Καλιφόρνια. Στην Ιταλία το 2016 εκδηλώθηκε σεισμός μεγέθους 6 Ρίχτερ, στο Αματρίτσε. Δυόμισι μήνες μετά ακολούθησε σεισμός μεγέθους 6,5 Ρίχτερ, όμως στα διπλανά χωριά είχαν εκμεταλλευθεί το μεσοδιάστημα για στοχευμένα έργα ενίσχυσης και οι ζημιές ήταν μεν σημαντικές, αλλά συγκριτικά περιορισμένες. Επισκεφθήκαμε τα κεντρικά Απέννινα και καταρτίσαμε καταλόγους της σεισμικής ακολουθίας με τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης». Με την εγκατάσταση 150 σεισμολογικών οργάνων, δηλαδή ενός σταθμού ανά 5 χλμ., η δρ Σέγκου πέτυχε, με τη διεθνή ομάδα της οποίας ηγείται, το καλύτερο παράδειγμα αποτύπωσης σεισμικής ακολουθίας στον κόσμο –ένα εκατομμύριο συμβάντα σε ένα χρόνο.

«Ομως υπάρχουν πολλά που ακόμη δεν γνωρίζουμε, όπως το τι συμβαίνει στη γη πριν από την εκδήλωση ενός σεισμού μεγάλου μεγέθους –η Σεισμολογία είναι μια νεαρή επιστήμη, δημιουργήθηκε μόλις το 1906 με τον σεισμό του Σαν Φρανσίσκο. Μόνο αν σωρεύσουμε στοιχεία από όλο τον κόσμο, με νέες τεχνολογίες σεισμολογικής επιτήρησης και μετα-ανάλυσης, θα μπορέσουμε να καταλάβουμε λίγο καλύτερα τι συμβαίνει κατά τα κρίσιμα χρονικά διαστήματα προετοιμασίας της γης για ένα μεγάλο σεισμό. Η εκ βαθέων μάθηση με την ταχεία δημιουργία των πολύ πλούσιων, υψηλής ανάλυσης, καταλόγων σεισμικότητας αποτελεί μόλις το πρώτο βήμα για την επίλυση του γρίφου της πρόγνωσης».

«Κλειδί» η πολυσυνδεσιμότητα

Ποια ήταν η πιο έντονη στιγμή στην έρευνά σας; «Οταν περιέγραψα με 12 εκατομμύρια τιμές τις τάσεις που συσσωρεύονται σε ένα σημείο ασυνέχειας στη γη, οι οποίες μέχρι πρόσφατα περιγράφονταν με μία έως έξι τιμές. Προηγήθηκε η αποτύπωση της πολυπλοκότητας και της ετερογένειας των ρηγμάτων που δημιουργούν την επόμενη μέρα έναν κόσμο φτιαγμένο από χιλιάδες πιθανά μέλλοντα. Η τεχνητή νοημοσύνη υποδεικνύει ποια από αυτά είναι πιο κοντά στην αυριανή πραγματικότητα. Η ερευνητική μου ομάδα αυτή τη στιγμή επεξεργάζεται μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης που δανείζονται στοιχεία από νευρωνικά δίκτυα που αφορούν από την εξέλιξη των πάγων στην Αρκτική έως την αυτόματη αναγνώριση κριτικών αξιολόγησης εστιατορίων. Οι επιστήμονες σήμερα περνούν πολύ εύκολα από το επιδημιολογικό μοντέλο εξέλιξης της πανδημίας σε εκείνα της εκδήλωσης πυρκαγιών ή σεισμών. Στην τεχνητή νοημοσύνη το ονομάζουμε μεταφορά εκμάθησης. Η πολυσυνδεσιμότητα είναι το κλειδί για τα άλματα στην επιστήμη».[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Πηγή: www.kathimerini.gr[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]