Un algoritm ar putea să anticipeze mai bine producerea tsunamiurilor

Tsunamiurile ar putea fi anticipate mai bine dacă oamenii de ştiinţă ar reuşi să evalueze în timp real intensitatea seismelor care le provoacă, iar un algoritm bazat pe inteligenţă artificială, descris miercuri într-un studiu publicat în revista Nature, ar putea să răspundă acestei provocări şi să contribuie astfel la limitarea pagubelor, informează Noi.md cu referire la agerpres.ro.

Pe 11 martie 2011, unul dintre cele mai violente cutremure de pămînt înregistrate vreodată în lume s-a produs în adîncul Oceanului Pacific, în largul coastelor nord-estice ale Japoniei, şi a provocat un val mareic care a făcut aproape 18.500 de victime şi a declanşat catastrofa nucleară de la Fukushima.

Magnitudinea seismului a fost de 9 grade pe scara Richter, dar, în timpul cutremurului, sistemele de alertă au evaluat-o doar la 8,1 grade. A fost o subestimare importantă, dar aproape inevitabilă atunci cînd vine vorba despre mega-seisme.

"Instrumentele actuale de măsurare a undelor seismice sînt limitate", a subliniat Quentin Bletery, coautor al acestui studiu publicat în revista Nature. Ele sînt prea lente şi dincolo de un anumit prag - o magnitudine de 8 - au tendinţa "de a fi saturate şi de a face o predicţie de cel mult 8, indiferent de ceea ce se întîmplă", a explicat acest geofizician de la Institutul de Cercetare pentru Dezvoltare (IRD) din Franţa.

În 2017 au fost descoperite semnale mai rapide decît undele seismice: PEGS (Prompt Elastro-Gravity Signals), care sînt perturbaţii ale cîmpului gravitaţional terestru, provocate de cutremure de pămînt. Acestea se deplasează cu viteza luminii.

350.000 de seisme virtuale

Însă aceste semnale sînt prea slabe pentru a fi exploatate direct. Cercetătorii de la IRD din cadrul Universităţii Cote d'Azur au decis să elaboreze un model de învăţare aprofundată bazat pe modelarea computerizată a semnalelor PEGS.

Algoritmul de inteligenţă artificială (AI) a fost antrenat pornind de la 350.000 de scenarii de seisme virtuale de-a lungul principalelor falii tectonice ale Japoniei, calculînd toate semnalele gravitaţionale prevăzute. "Pentru fiecare seism virtual, noi am antrenat algoritmul AI, dîndu-i de fiecare dată răspunsul, pentru a găsi magnitudinea şi localizarea pe baza PEGS aşteptate", a explicat Quentin Bletery.

Modelul a fost testat apoi pe date reale, cele obţinute de la seismul din martie 2011. Rezultatul: algoritmul a prezis o localizare corectă şi o magnitudine apropiată - cu o diferenţă de doar 0,3 grade - în primele 50 de secunde. Algoritmul a precizat magnitudinea exactă - 9 - după doar două minute.

"În 2011, am avut nevoie de mai multe ore pentru a evalua exact, mult după producerea tsunamiului. Or, cu o estimare de 8,1, ne aşteptam la valuri cu înălţimea de cel mult trei metri", a precizat acelaşi cercetător francez.

Acea înălţime nu ar fi pus nicio problemă digurilor ridicate pe coastele japoneze. Însă un seism cu magnitudinea 9 provoacă valuri de peste 15 metri... Dacă am fi ştiut asta înainte, am fi evacuat mai mulţi oameni", a subliniat el.

Algoritmul se află în prezent în faza de testare în Peru şi are potenţialul de a fi integrat în sistemele de alertă din regiunile ameninţate de tsunamiuri.